利用塑料废弃物生产大气水收集吸附剂

维也纳大学的材料化学家们找到了为塑料废弃物赋予第二次生命的途径。通过这种方法，几种不同的塑料类型可以转化为从空气中吸收水分的聚合物网络。这些材料即使在干燥的气候条件下也能吸收水分，并且可以利用阳光等温和的热源将其重新释放出来。这项新的研究为塑料废弃物提供了一种作为从空气中收集水分的吸附剂的第二种再生利用途径。

废弃塑料包装材料可转化为有用的产品

通过这种方法，废弃塑料包装材料、旧光盘甚至乐高积木都可以被改造成能够大量从空气中捕获水分的吸湿材料。某些塑料由芳香族聚合物构成，其分子结构中含有由六个碳原子组成的环状结构。这些环状结构能够在合适的位点将聚合物链相互连接，从而形成具有微小内部空腔的多孔网络。根据新闻稿，随后进行的硫酸处理会引入磺酸基团，这些基团甚至能够从相对干燥的空气中吸收水分。研究人员以多种聚苯乙烯包装材料、由聚碳酸酯制成的旧光盘以及由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）制成的乐高积木作为起始原料，成功制备了这种亲水性的分子海绵。据同一新闻稿介绍，他们还成功处理了一种混合废弃塑料，这一结果展示了该方法在各类起始材料之间的多功能性。发表在《Chem Circularity》上的研究成果，为将各类芳香族塑料废物转化为可用于捕获大气水分的功能性材料提供了一条途径。能够处理混合料这一特性，为减少在相容性废物流中所需的分离工序提供了机会。要将该方法推向实验室之外，还需要评估可变的起始材料、溶剂与反应剂的回收、生产成本以及环境影响；同时还需考察与设备的集成以及长期耐久性。对这些问题的研究将决定这一赋予塑料废物第二次生命的做法，究竟能为循环材料管理和供水领域带来多大贡献。

由通用聚苯乙烯制成的海绵

研究团队发现，这种海绵由通用聚苯乙烯制成，正是制造一次性刀叉和光盘外壳所用的材料，它能够在潮湿空气中吸附相当于自身重量近60%的水分，而在干燥、类似沙漠的条件下则可吸附约20%的水分。这些水可以通过太阳能等温和的热源被重新释放出来加以收集；而吸附/脱吸附过程大多在一小时内即可完成。海绵对这一循环具有良好的耐受性，即可反复用于制水。研究团队强调，这项最新研究为将各类含芳香环的废弃塑料（包括混合塑料原料）转化为从空气中高效制水所用材料提供了一条途径。目前，研究团队仍在开展研究，以评估这些海绵的长期性能及总体资源需求。“我们通过用来自包装、光盘和乐高积木的含芳香环废弃塑料来展示这一方法。超交联和磺化过程将这些起始材料转化为用于捕水的聚合物网络，从而为现有聚合物材料赋予了在无需先分解为单体的情况下的第二次使用寿命，”研究人员在论文中表示。