فناوری‌های مواد و ساخت:
پلیمرهای پایدار حاصل از زیست توده ها: ارتباط شیمی با مواد و پردازش
با گسترش جمعیت جهان، تقاضای جهانی در مورد انرژی و مواد شیمیایی همچنان رو به افزایش است. پلیمرها تقریبا همه جنبه های زندگی روزمره ما را متحول کرده اند. بیشتر مواد شیمیایی و پلیمرها از منابع فسیلی حاصل می شوند.
با گسترش جمعیت جهان، تقاضای جهانی در مورد انرژی و مواد شیمیایی همچنان رو به افزایش است.
پلیمرها تقریبا همه جنبه های زندگی روزمره ما را متحول کرده اند. بیشتر مواد شیمیایی و پلیمرها از منابع فسیلی حاصل می شوند. در حال حاضر حدود 8 درصد از کل روغن های فسیلی مورد استفاده در ساخت پلیمرها کاربرد دارد که پیش بینی می شود ممکن است تا سال 2050 به 20 درصد افزایش یابد. با توجه به نگرانی فزاینده در مورد پیامدهای نامطلوب زیست محیطی و پیامدهای مربوط به اقتصاد اجتماعی پتروشیمی ها و منابع فسیلی محدود، علاقه زیادی به استفاده از زیست توده های طبیعی به عنوان منابع خام برای مواد شیمیایی، پلیمری و ساخت مواد وجود دارد. علاوه بر این، بسیاری از مواد پلیمری پایدار دارای زیست سازگاری قابل تحسین هستند که می تواند مزایای دیگری را برای برنامه های کاربردی توسعه یافته به ارمغان بیاورد.
بر همین اساس، منابع طبیعی تجدید پذیر، مانند روغن های گیاهی، اسیدهای چرب، سلولز و لینگین (یک پلیمر آلی پیچیده، رسوب داده شده در دیواره های سلول بسیاری از گیاهان که آنها را محکم و چوبی می کند)، به عنوان منابع پیشرو در ساخت پلیمرهای پایدار مورد استفاده قرار گرفته اند.
در تولید پلاستیک های پایه زیستی، چالش های زیادی وجود دارد. در تازه ترین تحقیقات، یک بررسی اجمالی از سه موضوع اصلی شامل شیمی لیگنین ها و پلیمرها، پلی لفین های پایه زیستی و رسوب های چندگانه آلیفاتیک زنجیره بلند صورت گرفته است. تمرکز این تحقیق بر این است که چگونه شیمی مونومرها و پلیمرها خواص مواد را در رابطه با روش های پردازش مواد بهبود می بخشد. و نتایج این کار شامل بررسی چالش ها و چشم اندازها به سمت پلیمرهای با پایداری بیشتر می باشد. سه موضوع حیاتی برای پایداری مواد که در نتایج این تحقیق برجسته شده است به صورت زیر می باشند:
1-لیگنین: که نه تنها به عنوان دومین زیست توده فراوان است، بلکه به دلیل پیچیدگی بسیار چالش برانگیز است. پتانسیل ها و مزایای فوق العاده ای برای تبدیل لیگنین به پلیمر وجود دارد.
2-پلی الفین های پایه زیستی: که با توجه به حجم عظیمی از این مواد در بازار، کشف ابزارهای مختلف برای تهیه آنها ضروری است.
3-رسوب های چندگانه آلیفاتیک زنجیره بلند: که یک کلاس نوظهور از پلیمرهاست که می تواند مزایای پلی لفین ها و پلیمرهای چگالشی را با هم ترکیب می کنند.
منبع:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670019302035
پلیمرها تقریبا همه جنبه های زندگی روزمره ما را متحول کرده اند. بیشتر مواد شیمیایی و پلیمرها از منابع فسیلی حاصل می شوند. در حال حاضر حدود 8 درصد از کل روغن های فسیلی مورد استفاده در ساخت پلیمرها کاربرد دارد که پیش بینی می شود ممکن است تا سال 2050 به 20 درصد افزایش یابد. با توجه به نگرانی فزاینده در مورد پیامدهای نامطلوب زیست محیطی و پیامدهای مربوط به اقتصاد اجتماعی پتروشیمی ها و منابع فسیلی محدود، علاقه زیادی به استفاده از زیست توده های طبیعی به عنوان منابع خام برای مواد شیمیایی، پلیمری و ساخت مواد وجود دارد. علاوه بر این، بسیاری از مواد پلیمری پایدار دارای زیست سازگاری قابل تحسین هستند که می تواند مزایای دیگری را برای برنامه های کاربردی توسعه یافته به ارمغان بیاورد.
بر همین اساس، منابع طبیعی تجدید پذیر، مانند روغن های گیاهی، اسیدهای چرب، سلولز و لینگین (یک پلیمر آلی پیچیده، رسوب داده شده در دیواره های سلول بسیاری از گیاهان که آنها را محکم و چوبی می کند)، به عنوان منابع پیشرو در ساخت پلیمرهای پایدار مورد استفاده قرار گرفته اند.
در تولید پلاستیک های پایه زیستی، چالش های زیادی وجود دارد. در تازه ترین تحقیقات، یک بررسی اجمالی از سه موضوع اصلی شامل شیمی لیگنین ها و پلیمرها، پلی لفین های پایه زیستی و رسوب های چندگانه آلیفاتیک زنجیره بلند صورت گرفته است. تمرکز این تحقیق بر این است که چگونه شیمی مونومرها و پلیمرها خواص مواد را در رابطه با روش های پردازش مواد بهبود می بخشد. و نتایج این کار شامل بررسی چالش ها و چشم اندازها به سمت پلیمرهای با پایداری بیشتر می باشد. سه موضوع حیاتی برای پایداری مواد که در نتایج این تحقیق برجسته شده است به صورت زیر می باشند:
1-لیگنین: که نه تنها به عنوان دومین زیست توده فراوان است، بلکه به دلیل پیچیدگی بسیار چالش برانگیز است. پتانسیل ها و مزایای فوق العاده ای برای تبدیل لیگنین به پلیمر وجود دارد.
2-پلی الفین های پایه زیستی: که با توجه به حجم عظیمی از این مواد در بازار، کشف ابزارهای مختلف برای تهیه آنها ضروری است.
3-رسوب های چندگانه آلیفاتیک زنجیره بلند: که یک کلاس نوظهور از پلیمرهاست که می تواند مزایای پلی لفین ها و پلیمرهای چگالشی را با هم ترکیب می کنند.
منبع:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079670019302035
ارسال به دوستان