Vand erstatter giftstoffer:Grøn produktion af plast

Mange almindelige materialer er ikke bæredygtige. Nogle er skadelige for planter eller dyr, andre indeholder sjældne grundstoffer, der ikke altid vil være så let tilgængelige, som de er i dag. Et stort håb for fremtiden er at opnå forskellige materialegenskaber ved hjælp af nye organiske molekyler. Økologiske højtydende materialer, der kun indeholder almindelige elementer såsom kulstof, brint eller ilt kunne løse vores ressourceproblem – men deres forberedelse er normalt alt andet end miljøvenlig. Ofte bruges meget giftige stoffer under syntesen af ​​sådanne materialer, også selvom slutproduktet i sig selv er ugiftigt.

På TU Wien er der en anden tilgang:I forskningsgruppen for organiske højtydende materialer, ledet af Prof. Miriam Unterlass ved Det Teknisk-Kemiske Fakultet ved TU Wien, en helt anden syntetisk metode anvendes. I stedet for giftige tilsætningsstoffer, der bruges kun varmt vand. Der er nu opnået et afgørende gennembrud:to vigtige klasser af polymerer kunne genereres ved hjælp af den nye proces - et vigtigt skridt i retning af industriel anvendelse af den nye metode. Resultaterne er nu blevet offentliggjort i det anerkendte tidsskrift Angewandte Chemie .

Højt tryk og høj temperatur

"Vi undersøger såkaldte hydrotermiske syntetiske processer, "siger Miriam Unterlass." Vi arbejder ved højt tryk og høj temperatur i størrelsesordenen 17 bar og 200 ° C. Det viser sig, under sådanne ekstreme forhold er det muligt at undgå at bruge giftige opløsningsmidler, som ellers ville være nødvendige for at fremstille disse polymerer. Udtrykket "grøn kemi" refererer til de metoder, der gør det muligt at gøre ikke kun slutprodukterne, men også de syntetiske processer i den kemiske industri mere miljøvenlige.

Allerede for flere år siden, Miriam Unterlass opnåede de første positive resultater med denne teknologi. "Det lykkedes, for eksempel, ved fremstilling af organiske farvestoffer, eller polyimider - plastik, der er uundværligt i luftfarts- og elektronikindustrien. Dette skabte også stor interesse fra branchen, "siger Unterlass." Men nu har vi taget et vigtigt skridt fremad:Vi var i stand til at syntetisere forskellige polymereksempler fra to meget interessante klasser af plast - polybenzimidazoler og pyrronpolymerer. "

Nye klargøringsprocesser til superplast

Polybenzimidazoler er, for eksempel, bruges i dag som membraner i brændselsceller, da de er syrefaste selv ved høje temperaturer og også kan lede protoner. Polybenzimidazolfibre findes også i brandsikkert tøj, såsom brandmænds beskyttelsesdragter. "Det viser allerede, at de er ægte superplastik, " siger Unterlass.

Pyrron polymerer, på den anden side, har særligt interessante elektroniske egenskaber ud over deres fremragende stabilitet. Derfor, de er velegnede til anvendelser såsom felteffekttransistorer eller som kraftigt og meget modstandsdygtigt elektrodemateriale i batterier.

"Det faktum, at disse polymerer kan fremstilles ved hjælp af vores hydrotermiske proces, er bemærkelsesværdigt, da de kemiske reaktioner til fremstilling af disse plaster under normale forhold er følsomme over for vand, " siger Miriam Unterlass. "Dette viser, hvor lovende vores metode er til en bred vifte af applikationer."