可降解的高分子材料

在全世界，每年都要抛弃几百万吨废旧塑料，大部分直接丢入海洋。有些没有抛入海洋的塑料垃圾，便在陆地上形成了白色污染。 许多人认为塑料垃圾最终是会分解的，但是，这种分解可能需要50年之久，这是人们所始料不及的。在这漫长的50年里，许多垃圾聚积在海洋和陆地上，特别是塑料垃圾浮于海面上，被海生动物误认为海蜇等食物，于是造成了生态失衡。每年丢入海洋里的大量塑料渔具会将海洋动物卷缠在里面，这又是一种危害。 为了减轻塑料垃圾的危害，人们首先想到的是用无污染能降解（分解）的包装材料代替塑料，用良性的和安全的餐具代替白色塑料餐具。 人们首先想到要回归自然，纸便是最早使用的包装材料。可是，造纸需要消耗大量木材，使原本不够的森林被采伐，减少地球植被。另外，最令人头痛的是，现代造纸工业乃是污染大户，它给江河湖泊造成的污染一点也不亚于塑料垃圾，因此，现今的有识之士都认为不应该大力提倡纸包装和纸餐具。 有些化学家把注意力集中在用淀粉制造包装材料和餐具，淀粉的优点在于：①它是无毒的；②制造淀粉的原料来自农业，来源丰富，价格低廉；③淀粉是一种很容易降解的化合物，能通过下图所示过程降解，最终的产物是无毒、无害、安全性极高的葡萄糖。 当然，化学家仍未放弃对塑料本身采取措施以减少环境污染。塑料是由高分子化合物制造的，而高分子化合物本身是由重复的基团组成的长链分子，化学家已经找到一些方法来改变高分子化合物的结构，使它们容易降解。 有一种方法是在高分子化合物的分子链的一定距离之间添加光敏基团，它们被曝晒在阳光下，光敏基团就吸收辐射而使高分子化合物在此断裂，断裂以后的碎片是比较容易被生物降解的。具体的做法是把酮基加到高聚物（如最普通的塑料聚丙烯、聚乙烯等）中，生成酮代高聚物，在太阳光照射下就能发生光解反应。 另一种方法是在高分子化合物中引入一些基团，使它适合某些微生物的口味，这些微生物能使高分子化合物的长链分子断裂为小碎片，小碎片进一步降解就比较容易了。
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