氧硫化碳工业废气可转化为光学树脂

利用一种新技术，氧硫化碳(COS)工业废气可以被用来合成制造镜片、光纤的原料。浙江大学高分子系张兴宏教授课题组2018年6月30日取得的这一成果， 不仅为我国煤炭、炼化和化工等行业处理含硫废弃物提供了有价值的新途径，还提出了廉价制备含硫高分子材料的新方法。相关论文已发表在著名期刊《自然通讯》上。

氧硫化碳是燃煤、炼油和化工生产过程中产生的一种禁排废气，会严重腐蚀设备，当散逸到高空时会产生二氧化硫，导致酸雨，还会被光氧化破坏臭氧层。一直以来，对氧硫化碳等工业废气进行脱硫处理是当前比较主流的做法之一，但这会带来巨大的废气治理投人，同时脱除的含硫物质如何进一步有效处理也是一道难题。张兴宏教授课题组首次提出将氧硫化碳回收利用为高分子材料的新技术， 为我国煤炭和炼化等行业处理含硫废弃物提供了有价值的新途径。

据课题组科研人员介绍，他们把氧硫化碳、环氧化合物和催化剂共同置于高压釜中，两者就能聚合成为一种无毒、无色透明的新物质，这种新物质就是可用来制造镜片、光纤的原料-光学树脂。这样得到的含硫高分子材料，重量的一半来源于氧硫化碳，回收利用效率高。同时，聚合反应所得到的材枓折光指数和阿贝数都较高，是理想的光学树脂。

在这一合成过程中，催化剂起到了非常重要的作用，常温下，氧硫化碳不能自聚。研究人员在早期已经实现了氧硫化碳与环氧化合物共聚，但采用的是金属催化剂，而人们希望最终得到的材料中不含有重金属。张兴宏团队进一步开展了非金属催化剂的研究，人体中的碳酸酐锌酶带给他们研发的灵感。碳酸酐锌酶对于调节身体酸碱性、维系生命具有重要作用。在自然界中，碳酸酐锌酶能抓到氧硫化碳，并把它转化为硫化氢。

张兴宏团队深入研究了碳酸酐锌酶高效活化氧硫化碳的机制，借鉴其功能和结构，最终找到了一种非金属催化剂，将氧硫化碳成功转化为有用的高分子材料。这种新催化体系简单、便宜、效果好，特别是催化剂不含金属， 使得到的含硫高分子材料展现出本来的无色透明外观。目前制备含硫高分子都用难以储运的剧毒光气和硫醇等为原料，研究人员提出的新方法为探索非光气路线带来了突破。这项研究成果的产业化前景看好。