東京大學利用CO₂開發100%再生資源由來塑膠

 

刊登日期:2025/10/13
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東京大學開發了一項完全由再生資源製成的塑膠材料。研究團隊將植物來源的異戊二烯(Isoprene)與二氧化碳反應,合成出一種內酯化合物(Lactone)「COOIL」,並計畫利用其柔軟特性,推動在塗佈材料等領域的應用。
 
東京大學採用鈀(Pd)觸媒,在70℃、20~40氣壓的二氧化碳環境下,實現產收率為23%的公克級(Gram-scale)「COOIL」合成作業。觸媒的轉換數(Turnover Number)達114,相較以往僅14的水準大幅提升。過去研究僅能合成數毫克的產物,而此次突破促使產量顯著增加。研究中也發現鈀觸媒中的水分含量會影響觸媒性能,透過精確控制水分量,反應效率因此大幅提升。
 
由於可進行大規模合成,東京大學也成功透過聚合COOIL合成出聚合物。Poly(COOIL)具有44℃的玻璃轉移溫度,屬於相對柔軟的塑膠材料。由於其分子結構易於導入其他分子,故可進一步賦予機能性。
 
每年植物自然釋放數億噸異戊二烯,亦可透過發酵製程生成。今後東京大學計畫透過回收未反應氣體、延長觸媒壽命等方式提高COOIL合成製程的效率,期擴大規模以實現負碳排合成。

資料來源: https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2025-08-29-001
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