“仿瓷餐具”可以無毒回收了

科學導報訊 記者耿倩 2月7日，記者從山西煤化所獲悉，該所生物煉制工程技術(shù)研究中心侯相林、鄧天昇團隊設(shè)計了甲磺酸—四氫呋喃—水的高效降解體系，實現(xiàn)了三聚氰胺甲醛樹脂催化降解為三聚氰酸的定向解聚，降解比例高于84%。

近年來，由仿瓷樹脂制作而成的各種餐具深受市場歡迎，它的外觀接近瓷器，色澤鮮艷、光潔度強，而且比瓷器堅實、不易碎。這類仿瓷餐具的主要成分為三聚氰胺甲醛樹脂（MFRs），又稱密胺甲醛樹脂或密胺樹脂，是一種重要的三嗪環(huán)化合物，它在大自然中難以降解，缺乏有效回收手段。

山西煤炭化學研究所侯相林、鄧天昇團隊通過掃描電子顯微鏡探究了催化體系與樹脂表面的相互作用，利用核磁共振和紅外光譜技術(shù)定量分析了反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)品，最終確定分子中選擇性斷鍵的化學鍵位置，為探究MFRs的降解路徑提供了直接證據(jù)。選擇同樣含有三嗪環(huán)的三聚氰胺作為模型化合物，研究人員具體探究了模型化合物隨著溫度和時間的變化，基本探明了MFRs催化降解的路徑，揭示了其催化反應(yīng)機理。他們發(fā)現(xiàn)，最終產(chǎn)物三聚氰酸可作為有機合成原料，重新用于合成樹脂、高分子材料改性劑和藥物鹵三羥嗪的生產(chǎn)等。

由于MFRs樹脂結(jié)構(gòu)單元三嗪環(huán)獨特的多官能度和芳香性，使得MFRs樹脂結(jié)構(gòu)剛性大、交聯(lián)度大，不易溶脹和降解。團隊采用的回收條件相對溫和，通過精細調(diào)節(jié)溶降解體系可以選擇性打開樹脂中的某些化學鍵，使其在重新回收利用的同時，避免熱解過程中產(chǎn)生劇毒小分子。