無金屬催化劑將氧硫化碳轉(zhuǎn)化為固體材料——工業(yè)廢氣“化身”高檔樹脂鏡片
本報記者 江耘
工業(yè)廢氣，作為工業(yè)化進(jìn)程中的排放物，一直對自然環(huán)境和人類身體健康造成較大影響。解決工業(yè)廢氣的排放問題，是多年來人類一直去研究探索的問題。
近日，工業(yè)廢氣的問題再一次被科學(xué)家所破解。通過一種特色的共聚反應(yīng)，廢氣氧硫化碳變成了一種特別的固體材料，這種透明的材料未來可以被用來合成制造樹脂眼鏡片、光纖的原料。
這一新技術(shù)是由浙江大學(xué)高分子系張興宏教授課題組所研發(fā)，相關(guān)研究成果在《自然·通訊》上發(fā)表。
在化學(xué)工作者眼中，氧硫化碳的回收和利用，對于我國這樣的煤炭和石油消費大國，有著極大的社會與經(jīng)濟意義。
可惡的氧硫化碳
氧硫化碳是在燃煤、煉油和化工過程中產(chǎn)生的一種禁排的廢氣。之所以說它是廢氣，因為它對于自然環(huán)境和身體健康來說，一直都是百害而無一利。
氧硫化碳會嚴(yán)重腐蝕生產(chǎn)設(shè)備，當(dāng)隨著廢氣散逸到高空中時，還會產(chǎn)生二氧化硫?qū)е滤嵊辍Ｋ嵊陝t會導(dǎo)致土地酸化，影響植物生長發(fā)育，對城市建筑腐蝕，導(dǎo)致人類疾病增加等。
另外，氧硫化碳還會被光氧化破壞臭氧層。
氧硫化碳除了在工業(yè)中產(chǎn)生，也經(jīng)常出現(xiàn)在家庭內(nèi)外。如下水道里的反水味道以及冰箱里壞掉食物的氣息，就是氧硫化碳的味道。
一直以來，人類都是致力于對氧硫化碳等工業(yè)廢氣排放的處置，常見的方式莫過于減少排放，這一做法帶來的是減少產(chǎn)能或者增加巨大的廢氣治理投入，如脫硫處理。
脫硫處理是當(dāng)前比較主流的做法之一，但脫硫之后，這些脫除的含硫物質(zhì)又該如何處理，依舊是擺在人類面前的一道難題。
變廢為寶的神奇
研究高分子材料已有十幾年時間的張興宏就開始了思考和研究，他們的研究目標(biāo)是尋找最為有效的專一催化體系，讓氣態(tài)的氧硫化碳固定下來。
經(jīng)過了10年的研究，張興宏成功將氧硫化碳回收利用為高分子材料。
在張興宏課題組實驗室里，記者看到，把氧硫化碳和環(huán)氧化合物——一種常見、廉價的化學(xué)原料——和催化劑共同置于高壓釜中，兩者就能聚合成為一種無毒、無色透明的新物質(zhì)。
“這樣得到的含硫高分子材料，重量的一半來源于氧硫化碳，回收利用效率高。”張興宏介紹，聚合反應(yīng)所得到的材料折光指數(shù)和阿貝數(shù)都較高，是理想的光學(xué)樹脂。
折光指數(shù)和阿貝數(shù)是我們通常會在眼鏡店里遇到的兩個指標(biāo)。同樣的度數(shù)，折光指數(shù)高的鏡片輕、薄，不會變成“啤酒瓶底”。阿貝數(shù)高的鏡片能更準(zhǔn)確地反映世界的色彩。
張興宏表示，由含硫廢氣合成的光學(xué)樹脂加工性能良好，可方便地制造鏡片、光纖等，大有用武之地。
