Nieuws

Circulair liponzuur

Arjen Dijkgraaf | dinsdag 9 februari 2021

Met een beetje natronloog is de polymerisatie van liponzuur makkelijk terug te draaien. Van het monomeer kun je daarna nieuwe kunststof maken, ontdekten onderzoekers uit Groningen en Shanghai.

De publicatie in het tijdschrift Matter is een vervolg op eentje uit 2018 in Science Advances. Qui Zhang, toen nog promovendus aan de East China University of Science and Technology (ECUST) onder de hoede van Ben Feringa, prees liponzuur (in het Engels thioctic acid) aan als basis voor rekbare en zelfherstellende lijm.

Naar nu blijkt kun je het ook als zelfstandig materiaal gebruiken, zonder veel te hoeven wijzigen aan de chemie. Aan het uiteinde van liponzuurmoleculen zit een vijfring met twee zwavelatomen die hun onderlinge binding makkelijk verruilen voor eentje met zwavel uit een volgend molecuul. Een oplosmiddel is niet nodig; je hoeft het monomeer alleen te smelten.

Een oplossing van het natriumzout kun je ook laten polymeriseren via evaporation-induced interfacial self-assembly (EIISA). Dat levert een hard, kristallijn materiaal op terwijl uit de smelt een taai, amorf elastomeer komt.

Nieuw is dat Zhang, inmiddels postdoc in Groningen, het resultaat niet meer stabiliseert met 1,3-diisopropenylbenzeen als crosslinker. Met polyliponzuurketens vormt dat immers covalente bindingen; in de lijm werkte dat uitstekend, maar chemische recycling kun je zo wel vergeten. De tweede crosslinker in de vorm van Fe3+ of een ander meerwaardig metaalion dat ionische bindingen aangaat met carboxylgroepen van het polymeer, mag blijven.

In de meeste oplosmiddelen lijken deze polymeren stabiel, maar in natronloog vallen ze snel uit elkaar. Vermoedelijk zuigt OH- eerst als het ware de metaalionen uit het materiaal. Zijn de crosslinks uit de weg, dan breekt het loog de ketens op tot losse natriumliponaatmoleculen. Met wat zuur kun je die laten neerslaan voor hergebruik.

Of het praktisch is dat bij dagelijks gebruik nooit basen in de buurt mogen komen, zal moeten blijken. Bovendien is liponzuur weliswaar een natuurlijke verbinding, maar de natuur produceert er veel te weinig van om er kunststoffen van te maken. Misschien een gistcultuur genetisch ombouwen?

KVCV

Lid worden van de KVCV? Ontdek de voordelen!

Logo KVCV

KVCV Facebook

De KVCV is ook op Facebook te vinden:

facebook

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van Mens & Molecule.

Meld je nu aan!