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绿量无穷 | 日科学家：减少海洋污染新型塑料遇海水能化掉

（东京30日综合电）日本科学家近日研发出一种全新可生物降解塑料，这种材料不仅坚固耐用，还能在海水中降解，为解决日益严重的海洋塑料污染问题带来了全新希望。该项研究由日本理化学研究所新物质科学中心（RIKEN CEMS）的相田卓三教授领导。这种创新材料有望显著减少海洋、土壤和食物链中的微塑料污染。相关研究成果已于11月22日发表在《科学》期刊上。传统塑料无法生物降解传统塑料无法生物降解，对环境造成危害，这是科学家长期以来努力要解决的问题。虽然已有一些可生物降解和可回收的塑料替代品面世，但它们在海洋环境中难以降解，因为大多数此类材料不溶于水，如聚乳酸（PLA）。这导致微塑料在海洋生态系统中持续存在，对海洋生物和人类健康造成严重威胁。相田团队的研究突破了这一瓶颈。他们开发了一种基于超分子结构的新型塑料，由两种离子单体组成，通过可逆的盐桥相互连接，从而赋予材料高强度和柔韧性。其中一种单体是常见的食品添加剂六偏磷酸钠，另一种是胍离子基单体。这两种单体都可被细菌分解，确保了该材料的生物降解性。相田说：“人们通常认为超分子塑料中可逆键的特性会导致它脆弱且不稳定，但我们的新材料恰恰相反。” 研究团队发现，这种新型塑料只有与大自然中的电解质接触时，盐桥结构才会发生逆转，导致塑料结构失稳并迅速降解。这种选择性可逆的交联结构是该材料的关键创新点。在土壤10天内降解化肥料研究人员将两种单体混合后，形成了一种粘稠液体和一种水溶液。粘稠液体中含有重要的结构性交联盐桥，而水溶液中则含有盐离子。对稠液体层中进行干燥处理后，烷基SP2塑料就制成了。 “脱盐”过程是关键一步。如果不进行脱盐，干燥后的材料会变得非常脆，无法使用。而当塑料在盐水中浸泡重新吸收盐分时，其内部的相互作用会发生逆转，使塑料结构在数小时内失稳并降解。初始塑料在盐水中溶解后，研究人员能够回收91%的六偏磷酸钠和82%的胍离子，以粉末形式存在，表明回收过程既简单又高效。此外，在土壤中，这种新塑料薄片可在10天内完全降解，为土壤提供类似于肥料的磷和氮等。新型塑料坚固耐用这种方法成功创造出一种既坚固耐用又可在特定条件下溶解的新型塑料。研究人员也对塑料的质量进行了测试，发现这种塑料无毒、不燃，且可以在120摄氏度以上的温度下重塑，与其他热塑性塑料相似。此外，研究人员还可以定制不同强度和硬度的塑料，满足各种应用需求，包括3D打印、医疗和健康领域。相田称：“这种新型材料为我们提供了一种强韧、稳定、可回收、多功能的塑料解决方案，最重要是，它不会产生微塑料。” 这一突破性研究成果为解决全球塑料污染问题带来了新的希望，有望推动塑料产业的绿色转型。

6小时前

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