日本研究人員首次使可持續(xù)紙質材料具有塑料特性

我們可能見過塑料物品沖上海灘、破壞河流甚至殺死無數(shù)動物的畫面。當前，為了人類自身利益和保護環(huán)境，有相當多關于減少塑料及其應用的研究。

日本東京大學研究人員找到了一種簡易、經(jīng)濟、高效的方法，首次使相對可持續(xù)的紙質材料具有塑料的一些有用特性。一種被稱為Choetsu的涂料不僅能使紙張防水，還能保持其彈性，且可生物降解。相關論文近日發(fā)表于美國化學會《工業(yè)與工程化學研究》。

塑料材料通常對環(huán)境有害，這是很難逃避的事實。然而，考慮到塑料材料在日常生活中無處不在，這個問題似乎超出了人們的控制范圍。東京大學固體物理研究所教授Zenji Hiroi及團隊的研究旨在用更可持續(xù)的材料取代塑料的一些用途：紙。

Hiroi表示：“在我看來，塑料材料的主要問題是它們不能快速、安全地降解。有一些材料可以安全降解，比如紙，但顯然紙又不能滿足塑料的廣泛用途。我們的新方法讓紙具有塑料的一些優(yōu)良特性，卻不會造成任何損害。”

Choetsu是一種復合材料，當被應用于紙上，它與空氣中的水分接觸時會自動生成一層堅固的防水膜。該涂料由安全且低成本的化學品組成，主要是甲基三甲氧基硅烷、一些異丙醇和少量鈦酸四異丙酯。

例如，用紙制成的食品容器，被噴灑或浸入這種液體混合物中，并在室溫下干燥。干燥后，在構成紙的纖維素上形成了一層薄薄的含有甲基(一種醇)的二氧化硅，從而提供強大的防水性能。

此外，在涂覆過程中發(fā)生的反應會自動生成一層二氧化鈦納米顆粒。這會產(chǎn)生一種被稱為光催化活性的拒污拒菌特性，能在較長時間內保護涂層。所有涉及的化學物質都會隨著時間的推移分解成無害物質，如碳、水和沙質硅。

“技術方面的挑戰(zhàn)已經(jīng)完成，一些應用可能很快就會實現(xiàn)，比如用于消費、包裝或儲存食物的物品。”Hiroi說，“同時，液體化學成分可以針對不同材料進行調整，創(chuàng)建一種防污垢、防霉菌的涂層，并應用于玻璃、陶瓷等材料，擴大其用途。”(作者：王方 )

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