作者：Florian Aigner /  維也納工業大學（TU Wien）

盡管有機塑（sù）料本身對環境（jìng）無害，但在合成過程中經常（cháng）使用有毒物質。維也（yě）納工業大學表明-還有另一（yī）種（zhǒng）方式。

Miriam Unterlass實驗室中（zhōng）的1L鋼反應器

圖片 © Miriam Unterlass / 維也納工（gōng）業（yè）大學

我們每天使用的許多材料都是不可持續的。有些有害於植物或動物，有些則含有稀有元素，這些元（yuán）素將不總是像現在這樣容易獲得。未來的巨大希望是（shì）通過使用新型有機分子實（shí）現不同的材料性能。僅包（bāo）含常見元（yuán）素（sù）（例如（rú）碳，氫或氧）的有機高性能材料可以解決我們的資源問題-但其製備通常不環保。即（jí）使最終產品本身是無毒（dú）的，在此類材料的合成過程中也經常使用（yòng）有毒的物質。

在維也納工業大學（xué）采取了不同的方法：在由維（wéi）也納工業大學的Miriam Unterlass教授領導的有機高性能材（cái）料研究小組中，采用了完全不同的合成方法。代（dài）替有毒的添加劑，僅（jǐn）使用熱水。現（xiàn）在已經取得了決定性的突破：使用新工藝可以生產（chǎn）出兩類重要的聚合物，這是向新方法（fǎ）工業化邁出的重要一步。該結果現已發表在著名的雜誌“ Angewandte Chemie”上。

高壓高（gāo）溫

“我們正在研究所謂的水（shuǐ）熱合成工藝，” Miriam Unterlass說。 “我們正在高壓和（hé）高溫下工作，壓力約為17 bar和200°C。事實證明，在這種極端（duān）條（tiáo）件下，可以避免使（shǐ）用有毒溶劑，否（fǒu）則這些溶劑對於生產這些聚（jù）合物是必不可少的。 “綠色化學”是指不僅使最終產品而（ér）且使化學（xué）工業中的合成方法更環境友好的那些方法。

幾年前，Miriam Unterlass借助這（zhè）項技術取得了（le）第一個積極成果。 Unterlass說：“例如，我們（men）成功地生產了有機染料（liào）或聚酰亞胺-航空和電子行業必不可（kě）少（shǎo）的塑料。這也引起了業界（jiè）的極大興趣。” “但是現在我們（men）邁出了重要的一步（bù）：我們能夠從兩類非常有趣的塑料中（zhōng）合成不同的聚合物實例：聚（jù）苯並咪唑和吡喃聚合物。”

超級塑料製備新工藝

例如，聚苯並咪唑如今在（zài）燃料電池中用作膜，因為它們即使在高溫下也耐酸，並（bìng）且還可以傳導質子。聚苯並咪唑纖維還存在於防火服中，例如消防員的防護服。 Unterlass說：“這已經表明它們是真正的超級塑料。”

另（lìng）一方麵，Pyrron聚合物除具有出色（sè）的穩定（dìng）性外，還具有特別令人感興趣的電子性能。因此，它們適（shì）用於（yú）諸如場效應晶體管或電池中功能強（qiáng）大且高電阻的電極材料等應用。

Miriam Unterlass說：“使用我們的水熱工藝可以製備這些聚合（hé）物的事實非常顯著，因為在通常（cháng）條件（jiàn）下（xià），生成（chéng）這些塑料的化學反（fǎn）應對水很敏感。” “這表明我們的方法在廣泛的應（yīng）用中前景如何。”

在維也納工業大學的（de）研究和轉讓支持下，兩種新材料類別（bié）的新製造方法已（yǐ）獲（huò）得專利（lì）。與倫敦帝國（guó）學院合作對產（chǎn）物進行電化學分析。

論文原文（wén）：

M. J. Taublaender, S. Mezzavilla, S. Thiele, F. Glöcklhofer and M. M. Unterlass: “Hydrothermal Generation of Conjugated Polymers on the Example of Pyrrone Polymers and Polybenzimidazoles”, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, accepted.

網址：https://doi.org/10.1002/anie.202000367

本文（wén）來源（yuán）網址：https://www.tuwien.at/en/tu-wien/news/news-articles/news/water-replaces-toxins-green-production-of-plastics/

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