美國研究人員在*新一期《科學(xué)》雜誌撰文(wén)指出,他們采用一(yī)種簡單的低溫催(cuī)化方(fāng)法,將很多塑料內包含的聚乙(yǐ)烯聚合物轉化成了高價值的烷基芳族分子,後(hòu)者是很多工業化學品和消費品的基(jī)本原料。新方法簡單且(qiě)成本低廉,為塑料廢物的循環再利用開辟了(le)新(xīn)途徑。
從食品包裝到醫療領域所用的無菌材料再(zài)到價格低廉的部件等,塑料在日常生活中隨(suí)處可見,全球每年製造出的塑料產值約為(wéi)2000億美元,但其回收(shōu)處理和再利用是一大難題。
加(jiā)州大(dà)學聖巴巴拉分校研(yán)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(huà)學惰性,塑料通常不會與環境中的其他成(chéng)分發(fā)生反應,這使塑料自然分解的速度異常(cháng)緩慢,而(ér)人工分解又會消耗大量能源。
研究人(rén)員麥哈德·阿布-奧馬爾解釋說:“塑料(liào)由碳-碳和碳-氫鍵組成,很難化學回收。盡管科學(xué)家(jiā)們在實現塑料可持續使用方麵開展了(le)大量研究,但能源成本一直是個‘攔(lán)路虎’”。
為更好(hǎo)地將塑料中的聚(jù)乙烯“變廢為寶”,研(yán)究人員提出了一種新的串聯催(cuī)化(huà)方法,該(gāi)方法(fǎ)不僅(jǐn)可以(yǐ)直接將廢棄塑料中的(de)聚(jù)乙(yǐ)烯轉變為高價值烷基芳族(zú)分子,而且還可以(yǐ)高效(xiào)、低(dī)成本、低能耗地進行。
研究人員解(jiě)釋稱,常規方法需要500至1000攝氏度才能將聚烯烴鏈分解成小塊,然後讓它們重組成由氣體、液體和(hé)焦炭混合而(ér)成的產物(wù),而他們的新(xīn)催化過程的*佳溫度為300攝氏度附近,反應條件相對溫和,有助於將(jiāng)聚(jù)合物分解為多種大(dà)分子。而且,新(xīn)過程沒有進(jìn)行多次轉換,流程簡單。
此外,新方法不需要添加溶劑或氫,隻需氧化鋁(lǚ)催化劑上(shàng)的(de)鉑即(jí)可進行串聯反應,這一(yī)反應既(jì)打(dǎ)破了堅韌的碳-碳鍵,又重新排列了(le)聚合物的分子“骨架”,形成高價值的烷基芳族分子,這些分子可廣泛用於製造溶劑、油漆、潤滑劑、清潔劑,藥品等。據悉,研究人員計劃進一步提升這一(yī)過程的效率。
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