科学家们已经学会了若何将塑料垃圾转化为有价值的电子产品材料

不断有学者提出各种办理方案，个中一种方法是减少一次性塑料制品的利用，这有助于减少塑料垃圾的数量，并且提高了人们的环保意识。

另一方面，也有一些研究职员认为该当探求将塑料垃圾转化为有代价物质的方法。

在这方面，科学家们已经向我们供应了一种新的思路，一种通过一种能够转化塑料废物中的聚合物为有代价的电子产品材料的方法。

这种方法已经被证明是有效的，并且实现了将聚合物转化为有代价电子产品材料，并将这种方法的细节宣布在了美国化学会出版的《运用材料与接口》杂志上。

聚合物的磺酸化过程。

这项研究是特拉华大学和阿贡国家实验室的科学家们进行的。

这些聚合物具有成千上万的单体分子，它们通过一系列反应将它们自己粘结在了一起，终极形成了一种长链，这个过程被称为聚合。

在这个过程中，再聚合单元之间以及链的末端都有空的化学键，可以使其与环境中的其他物质发生反应，这也正是让这些大分子聚合物具有转化为其他物质的潜力。

聚合物转化为新物质的例子有很多，这些物质被广泛的运用在生活的各个方面。

个中，有一种聚合物被用来制作得当的导电塑料，这种导电聚合物在很多电子产品中都有运用。

然而，这种导电聚合物并不是每一个聚合物都能够非常随意马虎的得到的。

这种叫做聚（3,4-乙烯二氧噻吩）的聚合物在制备过程中须要利用化学品添加剂邻苯二甲酸二丁酯，这种添加剂使得聚合物和电子产品进入到同一块材料上变得更加靠近现实可能，这对付在有机电子晶体管和太阳能电池等产品中利用这种导电聚合物尤为主要。

利用这种添加剂可以作为高效和本钱低廉的方法制备这种导电聚合物。

这种添加剂制备的聚合物与市售的聚（3,4-乙烯二氧噻吩）的导电聚合物性能非常有竞争力，但是这种添加剂制备的聚合物比市售的聚合物要便宜的多。

虽然这种添加剂制备的聚合物和市售的聚合物性能附近，但是在添加剂的制备过程中涉及到了一种叫做邻苯二甲酸二丁酯的有毒物质。

这使得用于减少塑料废弃物处理的方法不是很环保，而且这种用于减少塑料废弃物的处理方法也耗费大量的精力。

而且，添加剂制备的聚合物与市售的聚合物之间的性能差异紧张来源于添加剂的制备方法，而不是来自于任何其他的地方。

因此，研究职员采纳了行动，他们开始探索如何更有效更环保的制备这种导电聚合物，由于这种导电聚合物不仅能够用作太阳能电池中的主要材料，而且还能用作其他电子产品的主要材料。

科学家们先前一贯在考试测验通过一种叫做聚合物的反应将塑料废物转化为有代价的材料。

近年来，将这些聚合物转化为导电聚合物一炮而红，但这也带来了一些新的寻衅，个中一个最大的寻衅便是不断变革的化学品添加剂的制备方法。

聚合物转化为导电聚合物的第一步便是磺化，即添加磺酸或磺酸基团。

这种磺酸是由一种叫做磺酸氯亚磺酸的强酸和贵金属催化剂组成的。

这种磺酸氯亚磺酸能够形成新的键，将磺酸基团与聚合物中的氢原子形成硬硬的键，这样才会将磺酸基团连接到聚合物的分子骨架上。

这种磺酸是非常不稳定的，一旦打仗空气，磺酸氯亚磺酸中的氯原子就会氧化，形成氯气，而这也是让全体实验室充满刺鼻气味的罪魁罪魁。

为了避免它氧化，研究职员常日将它以固体的形式加入到聚合物中，但是这有时并不那么空想，由于氯原子氧化还会形成氯化物，并且没有人乐意将氯化物带入实验室或者任何与之干系的地方。

纵然首先依照氯原子的规格对它们进行去离子，将它们从氯酸基团中剥离出来，研究职员还是不肯望空气中氯原子通过氧化天生氯气，或者最终生成氯化物。

由于这些都会对实验室中的人们以及实验期间的设备造成侵害。

因此，科学家们一贯在探求一种替代的方法来将磺酸基团与聚合物形成共价键，而不是依赖聚合物中的氢原子。

幸运的是，他们创造了一种新的方法，这种方法可以通过开释反应中的二氧化硫来形成聚合物上的磺酸基团。

这种方法中，硫酰氯和硫酸铵稠浊在一起，硫酸铵是一种叫做弱碱的化合物，硫酸铵会将硫酰氯中的氢离子从硫酰氯中剥离出来，从而开释出硫氧化并天生二氧化硫。

然后，硫酸铵中的氢离子会与硫酰氯中的氯离子结合形成氯化物，这样，就形成了希望看到的硫酸铵和氯化物的反应产物。

在此之后，硫酸铵和硫酰氯中残留的异丙醇会在一起形成乙酯。

从这一系列的反应中，我们可以看到有硫酰氯和硫酸铵天生二氧化硫，并且有硫酰氯和硫酸铵天生乙酯，而且硫酰氯还和硫酸铵天生氯化物。

然而，氯化物在这个反应当中扮演的并不是非常关键的角色，而是其它几种物质的角色。

由于氯化物和二氧化硫都和氧气产生了反应，产生了氯气和二氧化硫的氧化物。

首先，由于硫酰氯中的氯原子形成的是单键，以是它和氧气产生反应，能够将硫氧化和氯化合在一起，终极形成的是二氧化硫。

另一方面，硫酸铵中的氢氧化物也会和氧气产生反应，形成硫酸和水，由于硫酸中的含氧原子非常不稳定，因此它会和其它的氧气中的氧原子结合起来，终极形成二氧化硫。

末了，由于硫酰氯中含有的异丙醇中的氧原子非常不稳定，以是它和氧气产生反应，形成乙酸，而乙酸在经由一系列的反应后，也逐渐变得稳定，并且终极转化为二氧化硫。

因此，硫酸铵和硫酰氯的反应便是将磺酸团与聚合物形成共价键的方法。

研究职员采取的硫酸硫酸铵的量比硫酰氯的量要多一些，这是为了担保硫酰氯在和硫酸铵反应的过程中，天生的磺酸会形成二氧化硫等气体，而且毒性小，不会对实验职员产生多大影响。

并且，担保各种反应产物中都不含有硫酸铵和硫酰氯，由于这些都是实验室中要避免的有毒或者不利的物质。

研究职员为了能够实现聚合物与磺酸基团之间的共价键结合，这是通过调度实验中的温度来实现的。

研究职员创造，在低温条件下，硫酸氯亚磺酸会和硫酸铵中的氢离子形成氢键进行结合，从而在硫酸氯亚磺酸中形成环构造，这样，硫酸氯亚磺酸中的氢离子就不会和聚合物形成共价键结合，由于环构造使得硫酸氯亚磺酸中的氢离子难以摆动，从而很难与聚合物的氢原子相遇。

而且，在低温条件下，硫酸氯亚磺酸和硫酸铵中的氢离子会形发展链，这也会阻碍聚合物与硫酸氯亚磺酸形成共价键的路线。

但是，如果研究职员采取高温条件，那么硫酸氯亚磺酸和硫酸铵中的氢离子就会打开，并且摆动，从而与聚合物中的氢原子进行结合，形成硬硬的键。

乃至，硫酸氯亚磺酸中的氢离子和硫酸铵中的氢离子还会和其它处于引发态的氧原子结合形成硬硬的键，这一系列的结合过程便是形成硬硬的键的过程。

因此，只须要掌握温度即可实现硫酸氯亚磺酸和硫酸铵的结合，从而将硫酸氯亚磺酸中的磺酸基团和聚合物形成共价键的过程。

在这项研究的尽头，会剩下一些硫酸氯亚磺酸没有和聚合物进行结合，末了研究职员通过反复洗涤，将它们从聚合物等分离出来。

这些剩下的硫酸氯亚磺酸含有硫酸根基团，它们会表现出不同的荧光性子，研究职员可以通过其荧光来判断聚合物磺酸化的密度。

研究职员还通过调度不同的反应韶光，将硫酸氯亚磺酸中的硫酸氧化分解天生了二氧化硫和其他反应产物。

在这个过程中，研究职员可以实现精准的掌握磺酸基团的密度，由于如果反应韶光过长，那么硫酸氯亚磺酸很可能会和聚合物中的氢原子进行结合，这就会导致磺酸基团的密度过高，从而阻碍聚合物形成完全的网络构造。

当聚合物形成网络构造时，它会表现出类似于固体的特性，而不是液体特性，这对付聚合物的柔韧性等方面的性能产生了负面影响。

这一研究的总体目标是将研究工具的这种聚合物从塑料垃圾中转化为有用的材料，这种方法无疑是一种非常有效的方法。

研究职员强调，到目前为止，该方法的本钱效益和其他方面的考虑，都使之成为一种无与伦比的方法。

研究职员还强调，这一研究为环球可持续发展做出了巨大的贡献，由于这一方法可以将废物转化为有代价的材料，而且能够供应一个创新的、经济的和环保的办理方案。

这一研究的成功为我们打开了一扇大门，通过这扇大门，我们可以看到将废弃塑料转化为有用材料的曙光。

研究职员认为，这种研究方法为其他领域也提