東京大學成功合成不依賴化石原料的塑膠聚合物

東京大學工學系研究科的團隊過去曾將二氧化碳與丁二烯合成名為EVP的內酯(同時有羧酸基和醇基的環狀結構),並成功生產出長鏈EVP高分子聚合物。而今年則成功地用來自植物的「異戊二烯」取代了由化石燃料得來的丁二烯,使新的COOIL高分子聚合物完全不依賴化石原料。

全球的植物每年釋放出數百太克(10的12次方,約數百萬公噸)的異戊二烯,是大氣中繼二氧化碳、甲烷第三多的含碳物質。研究團隊發現鈀催化劑中的含水量是影響異戊二烯和二氧化碳反應效率的關鍵因素,使得產量從毫克級別提升到公克級別,向大規模合成邁出重要的一步。團隊在70℃、20~40大氣壓下將產物收率提升到了23%,而催化劑轉換數(失去活性前可轉化的反應物分子)更從14大幅進步到114。

藉由鈀催化劑將二氧化碳和異戊二烯連結組成COOIL分子,可以有效地減少碳排放。而COOIL聚合出的高分子材料特性較為柔軟,適合應用在塗層、黏著劑上。

 

資料來源:東京大學(2025年8月29日)

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