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新低溫催化法將塑料垃圾“變廢為寶”
2020-10-26 10:38:35   來源:科技日報

原標(biāo)題:新低溫催化法將塑料垃圾“變廢為寶”

  美國研究人員在最新一期《科學(xué)》雜志撰文指出,他們采用一種簡單的低溫催化方法,將很多塑料內(nèi)包含的聚乙烯聚合物轉(zhuǎn)化成了高價值的烷基芳族分子,后者是很多工業(yè)化學(xué)品和消費品的基本原料。新方法簡單且成本低廉,為塑料廢物的循環(huán)再利用開辟了新途徑。

  從食品包裝到醫(yī)療領(lǐng)域所用的無菌材料再到價格低廉的部件等,塑料在日常生活中隨處可見,全球每年制造出的塑料產(chǎn)值約為2000億美元,但其回收處理和再利用是一大難題。

  加州大學(xué)圣巴巴拉分校研究人員解釋說,使塑料有用的特性也是使它們可以長期存在的原因就是它們的化學(xué)惰性,塑料通常不會與環(huán)境中的其他成分發(fā)生反應(yīng),這使塑料自然分解的速度異常緩慢,而人工分解又會消耗大量能源。

  研究人員麥哈德·阿布-奧馬爾解釋說:“塑料由碳-碳和碳-氫鍵組成,很難化學(xué)回收。盡管科學(xué)家們在實現(xiàn)塑料可持續(xù)使用方面開展了大量研究,但能源成本一直是個‘?dāng)r路虎’”。

  為更好地將塑料中的聚乙烯“變廢為寶”,研究人員提出了一種新的串聯(lián)催化方法,該方法不僅可以直接將廢棄塑料中的聚乙烯轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r值烷基芳族分子,而且還可以高效、低成本、低能耗地進行。

  研究人員解釋稱,常規(guī)方法需要500至1000攝氏度才能將聚烯烴鏈分解成小塊,然后讓它們重組成由氣體、液體和焦炭混合而成的產(chǎn)物,而他們的新催化過程的最佳溫度為300攝氏度附近,反應(yīng)條件相對溫和,有助于將聚合物分解為多種大分子。而且,新過程沒有進行多次轉(zhuǎn)換,流程簡單。

  此外,新方法不需要添加溶劑或氫,只需氧化鋁催化劑上的鉑即可進行串聯(lián)反應(yīng),這一反應(yīng)既打破了堅韌的碳-碳鍵,又重新排列了聚合物的分子“骨架”,形成高價值的烷基芳族分子,這些分子可廣泛用于制造溶劑、油漆、潤滑劑、清潔劑,藥品等。據(jù)悉,研究人員計劃進一步提升這一過程的效率。(記者劉霞)

  總編輯圈點

  塑料能迅速占領(lǐng)我們?nèi)粘I睿匾蛑皇浅杀镜颓沂褂梅奖?。從買東西用的塑料袋,到點外賣用的塑料包裝盒,再到電子、電器產(chǎn)品的塑料外殼,現(xiàn)代人的生活很難完全離開它。但塑料的缺點也很明顯,它很難降解,使用完畢后若沒有得到妥善回收利用,對生態(tài)環(huán)境而言就成了噩夢。這項新研究用簡單廉價的方法把塑料“變廢為寶”,為解決塑料的回收再利用問題又添了把力。


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