日本東京工業(yè)大學(xué)、東京大學(xué)和京都大學(xué)科研人員組成的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出聚碳酸酯（PC，又稱PC塑料）轉(zhuǎn)化為肥料的循環(huán)系統(tǒng)，證實(shí)以植物為原料制備的聚碳酸酯經(jīng)氨水分解后可轉(zhuǎn)化為促進(jìn)植物生長的肥料。此項(xiàng)研究成果近期發(fā)表于英國化學(xué)期刊《GREEN CHEMISTRY》，題為：Plastics to Fertilizers: Chemical Recycling of a Bio-based Polycarbonate as a Fertilizer Source。
異山梨醇（Isosorbide，ISB）可由糖等生物質(zhì)資源制備，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)可形成異山梨醇基聚碳酸酯（PIC）。為證實(shí)循環(huán)系統(tǒng)，研究人員以ISB為原料合成PIC，隨后在PIC中加入氨水進(jìn)行氨解，觀察溶液的外觀變化。隨著時(shí)間增加，溶液由不均勻的白色溶液逐漸變得均勻，并在24小時(shí)后變?yōu)橥耆鶆虻娜芤?。通過對(duì)氨解產(chǎn)生的尿素和分解生成物進(jìn)行分析，研究人員發(fā)現(xiàn)PIC最終完全分解為尿素和ISB。在室溫下，分解需要24小時(shí)，研究人員通過調(diào)整氨水的濃度和反應(yīng)溫度，尋找最佳反應(yīng)條件，成功在6小時(shí)以內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全分解。
研究人員運(yùn)用分解生成物（ISB和尿素的混合物）進(jìn)行擬南芥的培育實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示PIC分解產(chǎn)生的尿素可起到肥料的作用。分解生成物中，尿素與ISB的比例為0.7:1，與尿素和ISB1:1混合相比，更能促進(jìn)擬南芥的生長。
此項(xiàng)研究證實(shí)了植物來源的聚碳酸酯轉(zhuǎn)化為肥料促進(jìn)植物生長的循環(huán)系統(tǒng)，有助于解決廢棄塑料問題和糧食短缺問題，推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。
