聚苯乙烯是一种广泛使用的塑料，当与其他材料混合时，它基本上是不可回收的，也是不可生物降解的。在《安吉万特化学》杂志上，一个德国研究小组介绍了一种生物杂化催化剂，它可以氧化聚苯乙烯微粒，促进其随后的降解。该催化剂由附着在聚苯乙烯表面的特殊构造的&#quot;锚定肽”和氧化聚苯乙烯的钴络合物组成。

聚苯乙烯-单独或与其他聚合物结合-有许多应用，从酸奶容器到仪器外壳。

在其泡沫形式下，主要以商标名称聚苯乙烯泡沫塑料而闻名，例如，用于绝缘和包装。

聚苯乙烯的一大缺点是其生物降解性差，导致环境污染。

当清洁且不与其他材料混合时，聚苯乙烯是可回收的，但当它被污染或与其他材料混合时，聚苯乙烯是不可回收的。

在城市回收计划中，混合聚苯乙烯塑料废物和降解产物，如聚苯乙烯纳米和微粒，很难处理。

问题在于聚苯乙烯是防水的和非极性的，因此不能与常见的极性反应物反应。

对于一个简单、经济和节能的过程来分解混合聚苯乙烯废物，聚苯乙烯必须首先配备极性官能团。

由德国亚琛工业大学的Ulrich Schwaneberg和Jun Okuda领导的一个团队现在已经开发出一种新的生物混合催化剂来实现这一步骤。

催化剂的基础是锚定肽与钴络合物的结合。

锚定肽是可以附着在表面上的短肽链。

该团队开发了一种特殊的锚定肽(LCI，液相色谱峰I)，它与聚苯乙烯表面结合。

通过喷洒或浸渍，一克这种肽足以在几分钟内为654平方米的表面涂上一层单层。

催化活性钴配合物通过短连接段连接到锚肽上。

钴原子被一个由8个碳原子和4个氮原子(TACD, 1,4,7,10-四氮杂环十二烷)组成的大环配体&#quot;包围”。该催化剂通过与氧酮(过氧单硫酸钾)(一种常见的氧化剂)反应，加速聚苯乙烯中C-H键的氧化，形成极性OH基团(羟基化)。

锚定肽的结合是材料特异性的，因此在这种情况下，它们固定了聚苯乙烯表面附近的催化活性钴，从而加速了反应。

这种简单，廉价，节能的工艺是可扩展的，通过浸渍和喷雾应用，适合在工业规模上使用。

通过使用共轭化学催化剂，这种混合催化剂概念利用锚定肽的材料特异性结合，可以允许进一步的材料特异性分解疏水聚合物，如聚丙烯和聚乙烯，这些聚合物不能被酶经济地分解。

作者：威利

链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2024/02/240220144518.htm

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