科学家令工业废气“变废为宝”

近日，工业废气的问题再一次被科学家所破解。通过一种特色的共聚反应，废气氧硫化碳变成了一种特别的固体材料，这种透明的材料未来可以被用来合成制造树脂眼镜片、光纤的原料。

这一新技术是由浙江大学高分子系张兴宏教授课题组所研发，相关研究成果在《自然·通讯》上发表。

在化学工作者眼中，氧硫化碳的回收和利用，对于我国这样的煤炭和石油消费大国，有着极大的社会与经济意义。

可恶的氧硫化碳

氧硫化碳是在燃煤、炼油和化工过程中产生的一种禁排的废气。之所以说它是废气，因为它对于自然环境和身体健康来说，一直都是百害而无一利。

氧硫化碳会严重腐蚀生产设备，当随着废气散逸到高空中时，还会产生二氧化硫导致酸雨。酸雨则会导致土地酸化，影响植物生长发育，对城市建筑腐蚀，导致人类疾病增加等。

另外，氧硫化碳还会被光氧化破坏臭氧层。

氧硫化碳除了在工业中产生，也经常出现在家庭内外。如下水道里的反水味道以及冰箱里坏掉食物的气息，就是氧硫化碳的味道。

一直以来，人类都是致昆明军海医院治癫痫专业吗力于对氧硫化碳等工业废气排放的处置，常见的方式莫过于减少排放，这一做法带来的是减少产能或者增加巨大的废气治理投入，如脱硫处理。

脱硫处理是当前比较主流的做法之一，但脱硫之后，这些脱除的含硫物质又该如何处理，依旧是摆在人类面前的一道难题。

变废为宝的神奇

研究高分子材料已有十几年时间的张兴宏就开始了思考和研究，他们的研究目标是寻找最为有效的专一催化体系，让气态的氧硫化碳固定下来。

经过了10年的研究，张兴宏成功将氧硫化碳回收利用为高分子材料。

在张兴宏课题组实验室里，记者看到，把氧硫化碳和环氧化合物——一种常见、廉价的化学原料——和催化剂共同置于青少年癫痫病的症状高压釜中，两者就能聚合成为一种无毒、无色透明的新物质。

“这样得到的含硫高分子材料，重量的一半来源于氧硫化碳，回收利用效率高。”张兴宏介绍，聚合反应所得到的材料折光指数和阿贝数都较高，是理想的光学树脂癫痫哪家医院。

折光指数和阿贝数是我们通常会在眼镜店里遇到的两个指标。同样的度数，折光指数高的镜片轻、薄，不会变成“啤酒瓶底”。阿贝数高的镜片能更准确地反映世界的色彩。

张兴宏表示，由含硫废气合成的光学树脂加工性能良好，可方便地制造镜片、光纤等，大有用武之地。

无金属催化剂劳苦功癫痫病心理护理高

之所以能将氧硫化碳变成树脂眼镜的材料，核心是催化剂。

找到合适的催化剂是此类研究中的一个巨大挑战，张兴宏是幸运的，成功发现了这一催化剂。

“常温下，氧硫化碳不能自聚。我们在早期已经实现了氧硫化碳与环氧化合物共聚，将它有效地转变为材料。但我们采用的是金属催化剂，而人们最大的诉求就是材料中不能含有重金属。”张兴宏说。

张兴宏团队进一步开展对非金属催化剂的研究，将两种含氮的有机小分子组合起来，形成了简单、便宜、效果好的催化体系。

碳酸酐锌酶在地球早期有生命的时候就广泛存在了，它对于调节身体酸碱性、维系生命具有重要的作用。在自然界中，碳酸酐锌酶能抓到氧硫化碳，并把它转化为硫化氢。

张兴宏团队深入研究了碳酸酐锌酶为何能高效活化氧硫化碳的机制，借鉴其功能和结构，最终找到了一种非金属催化剂，成功将氧硫化碳转化为有用的材料。

这种新催化体系简单、便宜、效果好，特别是催化剂不含金属，使得到的含硫高分子展现出本来的无色透明品质。

“目前制备含硫高分子都用难以储运的剧毒光气和硫醇等为原料，我们提出的新方法为探索非光气路线带来了突破。”张兴宏表示，这项研究成果的产业化前景看好。