二氧化碳能否應(yīng)用與工業(yè)原料？在工業(yè)生產(chǎn)、汽車行駛乃至日常生活中，都會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年都會(huì)有數(shù)十億噸二氧化碳?xì)怏w排入大氣層中。毫無(wú)疑問，這些二氧化碳會(huì)對(duì)地球環(huán)境造成不良影響。作為造成地球溫室效應(yīng)的“主犯”，二氧化碳近年來(lái)的形象并不討喜。
不過(guò)，二氧化碳真的只會(huì)帶來(lái)麻煩嗎？不要忘了碳酸飲料、泡沫滅火器和“降溫神器”干冰，更不要忘了植物生長(zhǎng)過(guò)程中至關(guān)重要的光合作用。植物在陽(yáng)光的照射下，利用光合色素，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣和碳水化合物——前者提供了生物界賴以生存的基礎(chǔ)，后者則直接為植物生長(zhǎng)提供了能量源和“建材”。
碳是化學(xué)工業(yè)的重要元素，大量化工產(chǎn)品的主要成分是碳。那么，可否像植物一樣，將二氧化碳作為“碳源”，生產(chǎn)出塑化“建材”？1969年，一位日本科學(xué)家第一次提出將二氧化碳作為“夢(mèng)想原料”的設(shè)想——將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸蓟酆衔?，用以生產(chǎn)塑料。之所以稱之為“夢(mèng)想原料”，不僅因?yàn)槎趸嫉土某杀竞统渑娴膬?chǔ)量，還因?yàn)檫@可以大大減少塑料工業(yè)中對(duì)石油等化石原料的依賴，從而擴(kuò)大基礎(chǔ)化工業(yè)的原材料范圍，開辟新的可持續(xù)發(fā)展途徑。
但是，處在燃燒鏈條最后環(huán)節(jié)的二氧化碳，其化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，一般條件下很難分解。加上自身含量很少，必須在高性能催化劑的推動(dòng)下，才能實(shí)現(xiàn)二氧化碳的轉(zhuǎn)化。40多年來(lái)，尋找合適的催化劑一直是難點(diǎn)。
不久前高級(jí)聚合物和高性能塑料生產(chǎn)商成功找出“超級(jí)催化劑”，可將二氧化碳轉(zhuǎn)化為供工業(yè)生產(chǎn)用的碳源，在生產(chǎn)過(guò)程中，二氧化碳所占原料比例高達(dá)20%。這項(xiàng)新技術(shù)可使二氧化碳與生產(chǎn)傳統(tǒng)泡沫塑料的原料發(fā)生聚合反應(yīng)，在改良產(chǎn)品性能的同時(shí)，將二氧化碳引入“工業(yè)原料圈”。
塑料工業(yè)中，聚氨酯泡沫塑料由于具有一定彈性，被廣泛用作防震包裝材料、吸音材料和吸水材料等。聚氨酯的主要成分為多元醇和異氰酸酯。在“超級(jí)催化劑”的作用下，二氧化碳可打開化學(xué)鍵成為二氧化碳基，“嵌入”多元醇，聚合為聚碳酸酯多元醇，最終與異氰酸酯生成聚醚碳酸酯型聚氨酯。以聚醚碳酸酯型聚氨酯為成分的泡沫塑料，在力學(xué)性能、耐水解性、耐熱性、耐氧化性、耐磨性上，都比傳統(tǒng)的聚氨酯材料高出一籌。
以往泡沫塑料的生產(chǎn)完全以石油為原料，有了這項(xiàng)新技術(shù)，二氧化碳可代替1/4的石油用量。加上催化劑在生產(chǎn)過(guò)程中不會(huì)消減，生產(chǎn)設(shè)備也是一次投入長(zhǎng)期使用，二氧化碳可從諸如火力發(fā)電廠等上游企業(yè)廉價(jià)獲得。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，將二氧化碳作為工業(yè)原料，不僅比傳統(tǒng)技術(shù)更環(huán)保，還具有不可小覷的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
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