美國研究人員在*新一期(qī)《科學》雜誌撰文指(zhǐ)出,他們(men)采用一種簡單的低溫催化方法,將(jiāng)很多塑料內包含的(de)聚(jù)乙烯聚(jù)合物轉化成了高價值的烷基芳族分子,後者是很多工業化學(xué)品和消費品的(de)基本原料。新方法簡單且成本低廉(lián),為塑(sù)料廢物的循(xún)環(huán)再利用開辟了新(xīn)途徑。
從食品包裝到醫療領域所用的無菌材料再到價格低(dī)廉的(de)部件等,塑料在日常生活中(zhōng)隨處可見,全球每年製造出的塑料產值(zhí)約為2000億美元,但其回收處理和再利用是一大難題(tí)。
加州大學聖巴巴拉分校研究人(rén)員解(jiě)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惰性,塑料通常不會與環(huán)境中的其他成分發(fā)生反應,這使塑料自然分解的速度異(yì)常緩慢,而人工分解(jiě)又會消耗大量能源。
研(yán)究人員(yuán)麥哈德·阿布-奧馬爾解(jiě)釋說:“塑料由碳-碳和(hé)碳-氫鍵組成,很難化學回收。盡管科學家們在(zài)實現塑料可持續使用方麵開展(zhǎn)了大量研究,但能源成本一直是個‘攔路虎’”。
為更好地將塑料中的聚乙烯“變廢為寶”,研究(jiū)人員提出了一種新的串聯催化方法,該方(fāng)法不僅可以直接將廢棄塑料中的聚乙烯轉變為高(gāo)價值烷基芳族分子,而且還可以高效、低成本、低能耗地進行。
研究人員解釋稱(chēng),常規方法需要500至1000攝氏度才能將聚烯(xī)烴鏈分解(jiě)成小(xiǎo)塊,然(rán)後讓它們重組成由氣體(tǐ)、液體和焦炭混合而成的產物,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,有助於將聚合物分解為多種大分子(zǐ)。而且,新(xīn)過程沒有進行(háng)多次轉換,流程簡單。
此外(wài),新方法不需要(yào)添加溶劑或氫,隻(zhī)需氧化鋁催化劑(jì)上的鉑即可進行串聯反應,這一反應既打破了(le)堅韌的碳-碳鍵,又重新排列了聚合物的分子“骨架”,形成(chéng)高價值的(de)烷基芳族分子,這些分子可廣(guǎng)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(zhè)一過(guò)程的效率。
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