聚氨酯是一種塑料，幾乎遍布于鞋，衣服，冰箱和建筑材料中。但是這些用途廣泛的材料可能會(huì)有很大的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)的聚氨酯衍生自原油，有毒合成且分解速度緩慢，因此不環(huán)保。今天，研究人員正在討論設(shè)計(jì)他們所說(shuō)的應(yīng)該是一種更安全，可生物降解的替代品，該替代品來(lái)自魚(yú)頭，骨頭，皮膚和內(nèi)臟的廢物，否則可能會(huì)被丟棄。

研究人員今天將在化學(xué)學(xué)會(huì)(ACS)春季會(huì)議上介紹他們的研究結(jié)果。

該項(xiàng)目的主要研究人員Francesca Kerton博士說(shuō)，如果開(kāi)發(fā)成功，魚(yú)油基聚氨酯將有助于滿足對(duì)更可持續(xù)發(fā)展的塑料的巨大需求。“重要的是，我們要開(kāi)始設(shè)計(jì)使用壽命終止的塑料產(chǎn)品，無(wú)論是化學(xué)降解將材料變成二氧化碳和水，還是回收再利用。”

為了制作新材料，在將魚(yú)準(zhǔn)備出售給消費(fèi)者之后，Kerton的團(tuán)隊(duì)首先從大西洋鮭魚(yú)的殘骸中提取油。在會(huì)議上介紹這項(xiàng)工作的研究生Mikhailey Wheeler說(shuō)：“我發(fā)現(xiàn)我們?nèi)绾问褂杏玫臇|西變得有趣，甚至有可能改變?nèi)藗儚膭側(cè)映龅睦刑崛∷芰系姆绞健?rdquo; 克頓和惠勒都在紐芬蘭紀(jì)念大學(xué)(加拿大)學(xué)習(xí)。

用于生產(chǎn)聚氨酯的常規(guī)方法存在許多環(huán)境和安全問(wèn)題。它需要原油(一種不可再生的資源)和光氣(一種無(wú)色且劇毒的氣體)。合成過(guò)程會(huì)產(chǎn)生異氰酸酯，強(qiáng)力呼吸道刺激物，最終產(chǎn)品在環(huán)境中不易分解。確實(shí)發(fā)生的有限的生物降解會(huì)釋放出致癌化合物。同時(shí)，對(duì)綠色替代品的需求正在增長(zhǎng)。以前，其他公司已經(jīng)使用植物衍生的油替代石油開(kāi)發(fā)了新型聚氨酯。但是，這些也有一個(gè)缺點(diǎn)：產(chǎn)生石油的農(nóng)作物(通常是大豆)需要土地，否則這些土地可??以用來(lái)種植糧食。

剩下的魚(yú)襲擊了克頓，成為一種有前途的選擇。鮭魚(yú)養(yǎng)殖是她所在大學(xué)紐芬蘭沿海的主要產(chǎn)業(yè)。魚(yú)經(jīng)過(guò)加工后，經(jīng)常會(huì)丟棄剩余的部分，但有時(shí)會(huì)從其中提取油。Kerton和她的同事們開(kāi)發(fā)了一種將魚(yú)油轉(zhuǎn)化成類似聚氨酯的聚合物的方法。首先，它們以受控方式向不飽和油中添加氧以形成環(huán)氧化物，其分子類似于環(huán)氧樹(shù)脂中的分子。這些環(huán)氧化物與二氧化碳反應(yīng)后，它們將所得分子與含氮胺連接在一起，從而形成新材料。

但是塑料聞起來(lái)有腥味嗎?克頓說(shuō)：“當(dāng)我們從魚(yú)油開(kāi)始加工時(shí)，會(huì)有淡淡的魚(yú)味，但是當(dāng)我們經(jīng)過(guò)這些步驟時(shí)，這種氣味就消失了。”

Kerton和她的團(tuán)隊(duì)在去年8月的一篇論文中描述了這種方法，從那時(shí)起，Wheeler一直在對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。她最近在用胺代替氨基酸方面取得了一些成功，從而簡(jiǎn)化了所涉及的化學(xué)過(guò)程。雖然他們以前使用的胺必須來(lái)自腰果殼，但氨基酸已經(jīng)存在于自然界中?；堇盏某醪浇Y(jié)果表明，組氨酸和天冬酰胺可以通過(guò)將聚合物的各組分連接在一起來(lái)填充胺。

在其他實(shí)驗(yàn)中，他們開(kāi)始研究一旦新材料的使用壽命結(jié)束，新材料可能會(huì)發(fā)生多大的破壞?；堇战菟囊徊糠炙⒓涌炝艘恍┳髌方到?，她補(bǔ)充道脂肪酶，能夠分解脂肪就像那些在的酶魚(yú)的油。惠勒說(shuō)，在顯微鏡下，她后來(lái)看到所有樣品上都有微生物生長(zhǎng)，即使是在純水中的微生物也是如此。這是一個(gè)令人鼓舞的信號(hào)，表明新材料可能易于生物降解。

Kerton和Wheeler計(jì)劃繼續(xù)測(cè)試在合成中使用氨基酸的效果，并研究該材料對(duì)微生物生長(zhǎng)的適應(yīng)性，以加速其分解。他們還打算研究其物理性質(zhì)，以了解其在實(shí)際應(yīng)用中的潛在用途，例如在包裝或服裝纖維中。

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