Forskare vid University of Liverpool har upptäckt en ny process för att göra polymerer av svavel som kan ge ett sätt att göra plast som är mindre skadligt för miljön.

Svavel är ett rikligt kemiskt element och kan hittas som en mineralfyndighet över hela världen. Det är en avfallsprodukt från raffinering av råolja och gas i petrokemikalieindustrin, som genererar enorma lager av svavel utanför raffinaderier.

Även om det identifieras som ett intressant möjligt alternativ till kol vid tillverkning av polymerer, svavel kan inte bilda en stabil polymer på egen hand men, som avslöjas i en process som kallas 'invers vulkanisering' måste den reageras med organiska tvärbindningsmolekyler för att göra den stabil. Denna process kan kräva höga temperaturer, långa reaktionstider, och producera skadliga biprodukter.

Dock, forskare från University of Liverpools Stephenson Institute of Renewable Energy, arbeta inom materialkemi har gjort en upptäckt som kan förändra spelet.

I en studie publicerad i Naturkommunikation , de rapporterar upptäckten av en ny katalytisk process för invers vulkanisering som reducerar erforderliga reaktionstider och temperaturer, samtidigt som det förhindrar produktion av skadliga biprodukter. Det ökar också reaktionsutbytet, förbättrar polymerernas fysikaliska egenskaper, och tillåter ett bredare utbud av tvärbindare.

I det moderna samhället, syntetiska polymerer är allestädes närvarande för människoliv och är bland de mest omfattande tillverkade materialen på jorden. Dock, med nästan 350 miljoner ton plast som produceras årligen, i kombination med ökande miljöhänsyn och minskande petrokemiska resurser, Det finns ett brådskande behov av att utveckla nya polymerer som är mer hållbara.

Dr Tom Hasell, Royal Society University Research Fellow vid universitetet, vars grupp genomförde undersökningen, sade:"Att göra polymerer (plast) av svavel är en potentiell spelväxlare.

"För att kunna producera användbara plastmaterial från svavel, en biprodukt av petroleum, kan minska samhällets beroende av polymerer gjorda av själva petroleum. Dessutom, dessa svavelpolymerer kan vara lättare att återvinna, vilket öppnar spännande möjligheter för att minska den nuvarande användningen av plast.

"Dessutom, är utrymmet för unika nya polymerer med oöverträffade egenskaper. Svavelets egenskaper skiljer sig mycket från kol, och detta har redan öppnat en värld av möjliga tillämpningar för svavelpolymerer inklusive termiska bildlinser, batterier, vattenrening och människors hälsa.

Han tillade:"Vi gjorde nyckelupptäckten när vi bestämde oss för att se till accelerationen av traditionell gummivulkanisering för inspiration. Denna forskning markerar nu ett betydande steg framåt i utvecklingen av inversa vulkaniserade polymerer. Det gör omvänd vulkanisering mer allmänt tillämpbar, effektiv, miljövänliga och produktiva än de tidigare rutterna, inte bara att bredda själva den grundläggande kemin, men också öppna dörren för industrialisering och bred tillämpning av dessa fascinerande nya material inom många områden inom kemisk och materialvetenskap. "

Papperet "Katalytisk invers vulkanisering" publiceras i Naturkommunikation .