工业废气 ， 作为工业化进程中的排放物 ， 一直对自然环境和人类身体健康造成较大影响 。 解决工业废气的排放问题 ， 是多年来人类一直去研究探索的问题 。
【无金属催化剂，变工业废气为高档树脂镜片】近日 ， 工业废气的问题再一次被科学家所破解 。 通过一种特色的共聚反应 ， 废气氧硫化碳变成了一种特别的固体材料 ， 这种透明的材料未来可以被用来合成制造树脂眼镜片、光纤的原料 。
这一新技术是由浙江大学高分子系张兴宏教授课题组所研发 ， 相关研究成果在《自然·通讯》上发表 。
在化学工作者眼中 ， 氧硫化碳的回收和利用 ， 对于我国这样的煤炭和石油消费大国 ， 有着极大的社会与经济意义 。
可恶的氧硫化碳
氧硫化碳是在燃煤、炼油和化工过程中产生的一种禁排的废气 。 之所以说它是废气 ， 因为它对于自然环境和身体健康来说 ， 一直都是百害而无一利 。
氧硫化碳会严重腐蚀生产设备 ， 当随着废气散逸到高空中时 ， 还会产生二氧化硫导致酸雨 。 酸雨则会导致土地酸化 ， 影响植物生长发育 ， 对城市建筑腐蚀 ， 导致人类疾病增加等 。
另外 ， 氧硫化碳还会被光氧化破坏臭氧层 。
氧硫化碳除了在工业中产生 ， 也经常出现在家庭内外 。 如下水道里的反水味道以及冰箱里坏掉食物的气息 ， 就是氧硫化碳的味道 。
一直以来 ， 人类都是致力于对氧硫化碳等工业废气排放的处置 ， 常见的方式莫过于减少排放 ， 这一做法带来的是减少产能或者增加巨大的废气治理投入 ， 如脱硫处理 。
脱硫处理是当前比较主流的做法之一 ， 但脱硫之后 ， 这些脱除的含硫物质又该如何处理 ， 依旧是摆在人类面前的一道难题 。
变废为宝的神奇
研究高分子材料已有十几年时间的张兴宏就开始了思考和研究 ， 他们的研究目标是寻找最为有效的专一催化体系 ， 让气态的氧硫化碳固定下来 。
经过了10年的研究 ， 张兴宏成功将氧硫化碳回收利用为高分子材料 。
在张兴宏课题组实验室里 ， 采访人员看到 ， 把氧硫化碳和环氧化合物——一种常见、廉价的化学原料——和催化剂共同置于高压釜中 ， 两者就能聚合成为一种无毒、无色透明的新物质 。
“这样得到的含硫高分子材料 ， 重量的一半来源于氧硫化碳 ， 回收利用效率高 。 ”张兴宏介绍 ， 聚合反应所得到的材料折光指数和阿贝数都较高 ， 是理想的光学树脂 。
折光指数和阿贝数是我们通常会在眼镜店里遇到的两个指标 。 同样的度数 ， 折光指数高的镜片轻、薄 ， 不会变成“啤酒瓶底” 。 阿贝数高的镜片能更准确地反映世界的色彩 。
张兴宏表示 ， 由含硫废气合成的光学树脂加工性能良好 ， 可方便地制造镜片、光纤等 ， 大有用武之地 。
无金属催化剂劳苦功高
之所以能将氧硫化碳变成树脂眼镜的材料 ， 核心是催化剂 。
找到合适的催化剂是此类研究中的一个巨大挑战 ， 张兴宏是幸运的 ， 成功发现了这一催化剂 。
“常温下 ， 氧硫化碳不能自聚 。 我们在早期已经实现了氧硫化碳与环氧化合物共聚 ， 将它有效地转变为材料 。 但我们采用的是金属催化剂 ， 而人们最大的诉求就是材料中不能含有重金属 。 ”张兴宏说 。
张兴宏团队进一步开展对非金属催化剂的研究 ， 将两种含氮的有机小分子组合起来 ， 形成了简单、便宜、效果好的催化体系 。
推荐阅读
- 世界首例无金属钙钛矿型铁电体制备成功
- 氢燃料电池福音：铂钴合金纳米粒子将降低催化剂成本并延长电池寿命
- 青春无价初中优秀作文
- 析氢反应电催化剂研究：新材料替换铂金
- 金属孪生行为研究让钛变得既坚硬又可塑
- 长恨春归无觅处不知转入此中来的句意 长恨春归无觅处不知转入此中来的句意是什么
- 七年级作文暖
- 世界无烟日的宣传语 关于世界无烟日的宣传语
- 走丢孩子的后果无法承受，妈妈更应该这样教孩子！
- 我科学家发现新催化剂体系