來源：【科學網(wǎng)】

當浸入水中時，長越涂層紙鶴（左）保持其原始形狀，而普通紙鶴（右）迅速被水浸透并開始分解。圖片來源：Zenji Hiroi

我們可能已經(jīng)看到塑料制品沖上海灘、破壞河流甚至殺死無數(shù)動物的圖像。目前，為了人類自身利益和保護環(huán)境，減少塑料及其應(yīng)用的研究相當多。

日本東京大學的研究人員首次發(fā)現(xiàn)了一種簡單、經(jīng)濟且高效的方法，可以為相對可持續(xù)的紙基材料提供一些塑料的有用特性。一種名為 Choetsu 的涂層不僅使紙張防水，而且保持其彈性并且可生物降解。一篇相關(guān)論文最近發(fā)表在美國化學學會的工業(yè)與工程化學研究中。

很難回避塑料材料通常對環(huán)境有害的事實。然而，鑒于塑料材料在日常生活中無處不在，這個問題似乎超出了人們的控制范圍。東京大學固體物理研究所教授 Zenji Hiroi 和他的團隊的研究旨在用一種更可持續(xù)的材料：紙來代替塑料的某些用途。

“在我看來，塑料材料的主要問題是它們不能快速安全地降解，”Hiroi 說。 “有一些材料可以安全降解，比如紙，但顯然紙并不適合塑料的廣泛用途。我們的新方法可以讓紙在不造成任何損壞的情況下?lián)碛兴芰系囊恍┝己眯阅??！?/p>

Choetsu 是一種復合材料，當它應(yīng)用于紙張時，當它與空氣中的水分接觸時，會自動形成一層堅固的防水膜。該涂層由安全且低成本的化學品組成，主要是甲基三甲氧基硅烷、一些異丙醇和少量鈦酸四異丙酯。

例如，用紙制成的、噴灑或浸入這種液體混合物的食品容器，以及在接下來的時間內(nèi)，在組合紙上形成了一層薄薄的含有（一種）干燥的干燥劑，從而提供了強大的防水性能。

在這個過程中發(fā)生的顆粒納米顆粒的反應(yīng)會自動產(chǎn)生二氧化鈦顆粒的特性。這稱為光催化活性菌特性，能夠產(chǎn)生多種防水涂層。隨著時間的推移，化學物質(zhì)組成無害物質(zhì)，如碳、水和沙質(zhì)。

“技術(shù)方面的一種挑戰(zhàn)，一些應(yīng)用可能很快就會實現(xiàn)，比如用于消費、包裝或儲存食物的物品。”Hiroi 說，“同時，液體化學成分可以針對不同的材料進行調(diào)整，材料、防顏料的用途，并宣傳其玻璃、陶瓷等用途，傳播?！?/p>

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/acs.iecr.2c00784

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