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智科眼: 双语看懂新科研
材料科学 67
Polypropylene(聚丙烯) (PP)((PP)) is() everywhere(无处不),(,) being(being) one(之一) of(of) the most() widely(广泛) used(使用) plastics(塑料) in(in) human(人类) life(生活).(.) A(一种) versatile(多功能) material(材料),(,) its() naturally(天然) inert(惰性) surface(表面) can() be(be) modified(修改) for(for) specific(具体) applications(应用).(.) Researchers(研究人员) at(at) Osaka(大阪) University(大学) have() now() developed(开发) a(一种) convenient(方便) light()-()driven(驱动) process(方法) for(for) oxidizing(氧化) PP(PP) without(而不会) harmful waste(有害废物).(.)
As(As) reported(报道) in(in) ChemComm,(ChemComm,) the process(过程) uses(使用) radicals(自由基) to(to) make(使) the plastic(塑料) react(反应).(.) The surface(表面) of(of) PP(PP) bristles(猪鬃) with(with) methyl groups(甲基) (–CH3),((–CH3),) which(which) constitute(构成) the side chains(侧链) of(of) the polymer(聚合物).(.) The strong() C–H(C–H) bonds() in(in) methyl groups(甲基) make() PP(PP) an(an) unreactive(反应性) material(物质),(,) which(which) for(for) many(许多) purposes(目的) is() exactly() what(what) is(is) needed(需要).(.) However(然而),(,) these(这些) bonds() can(可以) be() cleaved(裂解) by(by) the highly() reactive(反应性) chlorine dioxide(二氧化氯) radical(),(,) ClO2•.(ClO2•.)
"In("In) applications(应用) like(like) printing(印刷) and() medical(医疗) materials(材料),(,) plastics(塑料) must(必须) be(be) surface-modified(表面改性),"(,") explains(解释) study(研究) co-(共同)author() Tsuyoshi(Tsuyoshi) Inoue(Inoue).(.) "(")Oxidizing(氧化) C–H(C–H) bonds() is() a(a) textbook(教科书) case(案例) in(in) organic chemistry(有机化学).(.) With(With) polymers(聚合物),(,) however(然而),(,) the risk(风险) is() that(that) anything(任何) strong() enough(足够) to(to) do(do) this() may(可能) also(also) break() the C–C(C–C) bonds() of(of) the main chain(主链),(,) ripping(撕开) the polymer(聚合物) apart(分开).(.) Luckily(),(,) the ClO2•(ClO2•) radical(自由基) is() selective(选择性) to(to) react(反应) the side chain(侧链)."(.")
The highly() reactive(反应性) radical() is(is) easily(容易地) made(made) by(通过) mixing(混合) sodium chlorite(亚氯酸钠) and() hydrochloric(盐酸) acid().(.) It() then(然后) just(just) needs(需要) to(to) be(be) photochemically(光化学) activated(激活)()for(for) this(),(,) the Osaka(大阪) team(团队) chose(选择了) an(an) LED(LED) lamp() as(as) the light source(光源).(.) The activated(活化) ClO2•(ClO2•) now(现在) splits(分裂) into(into) Cl•,(Cl•,) which(which) whips(Cl) off(off) an(an) H(H) atom(原子) from() the side chain(侧链) of(of) PP;(PP;) and() O2,(O2,) which(which) marches(行军) in(in) afterward(后来) to(to) oxidize(氧化) the exposed() –CH2•(–CH2•) group(基团).(.)
As(As) a(a) result(结果),(,) while() the bulk polymer(本体聚合物) remains() intact(完整),(,) the surface(表面) now(现在) bears(具有) a(a) multitude() of(of) carboxylic acid(羧酸) groups(基团) (–CO2H),((–CO2H),) with(with) major(主要) effects(影响) on(on) the chemical reactivity(化学反应性).(.) For example(例如),(,) the colorless(无色) plastic(塑料) can(可以) now(现在) be(be) stained(染色) with(with) cationic dyes(阳离子染料),(,) such as(例如) Rhodamine(罗丹明) B(B) or() Brilliant Green(亮绿),(,) which(which) react(反应) with(with) the anionic(阴离子) carboxylate(羧酸) ions(离子).(.) The originally(最初) water-repellent(防水) surface(表面) also() becomes(变得) more() hydrophilic(亲水).(.)
"(")The reaction(反应) actually(事实) proved(证明) to(to) be(be) doubly(双重) selective(选择性) for(for) our(我们) purposes(目的),"(,") says() lead(lead) author(作者) Kei(Kei) Ohkubo(Ohkubo).(.) "(")Not only(不仅) did(did) it() cleave(切割) the C–H(C–H) instead of(而不是) C–C(C–C) bonds(),(,) it() specifically(特别) oxidized(氧化) those(那些) on(on) the side chain(侧链),(,) even(即使) though(尽管) they(它们) are() stronger(更强) than(than) those(那些) on(on) the main chain(主链).(.) This() is() because(因为) the oxidation step(氧化步骤),(,) involving(涉及) O2,(O2,) is() most() favorable(有利) when(when) the target(目标) for(for) oxidation(氧化) is() CH2•."(CH2•.")
Previous(先前) methods(方法) for(for) oxidizing(氧化) olefinic(烯烃) polymers(聚合物) such(such) as() PP(PP) and() polyethylene(聚乙烯) were(were) either(either) poorly(不良) controlled(控制) or(or) highly() polluting(污染严重).(.) The new() process(工艺) is() thus(因此) the first(第一个) clean(清洁) and(并且) convenient(方便) solution(解决方案) to(to) this() problem(问题),(,) and() may(可以) prove(证明) to(to) be(be) a(a) valuable(有价值) industrial(工业) tool(工具) in(in) the customization(定制) of(of) synthetic plastics(合成塑料).(.)
The article(文章),(,) "(")Photochemical(光化学) C–H(C–H) oxygenation(氧化) of(of) side-chain(侧链) methyl groups(甲基) in(in) polypropylene(聚丙烯) with(with) chlorine dioxide(二氧化氯),"(,") was(was) published(发表) in(in) ChemComm.(ChemComm.) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Fig().(.) 2:(2:) PP(PP) films() after(之后) water-soluble(水溶性) ink(墨水) treatments(处理) without(没有)/(/)with(with) ClO2(ClO2) photooxygenation(光氧化).(.) Credit(图片来源):(:) Osaka(大阪) University(大学)
Fig(Fig).(.) 3:(3:) Spot(斑点) staining(染色) after(after) treatment(处理) with(with) rhodamine(罗丹明) as(as) a(a) red(红色) ink(墨水) after(after) site(位点)-()selective(选择性) photooxygenation(光氧化).(.) Spot() emission(发射) under(under) black-light(黑光) irradiation(辐照).(.) Credit(图片来源):(:) Osaka(大阪) University(大学)

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