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新低溫催化法將塑料垃圾“變廢為寶”

作者:     發布日期: 2020-10-26     二維碼分享

美國研究人員在*新一期《科學(xué)》雜誌撰文指出,他們采用(yòng)一種簡單的(de)低溫催化方法,將很多(duō)塑料內包含的聚乙烯聚合物轉(zhuǎn)化成了高價值的烷(wán)基芳族(zú)分子(zǐ),後(hòu)者是很多工業化學品和消費品的基本原料。新方法(fǎ)簡單且成(chéng)本(běn)低(dī)廉,為塑料(liào)廢物的循環再利用開(kāi)辟了新途徑。

從食品包裝到(dào)醫療領域所用的無菌材料再到價格低廉的部件等,塑料在日常生(shēng)活中隨處可見(jiàn),全(quán)球每年製造出(chū)的塑料產值約為2000億美元(yuán),但其回收處理和再利用是一大難題。

加州大學聖巴巴拉分(fèn)校研究人員解釋說,使塑料有用的特性也是使它們可(kě)以長期存在的原因就是它(tā)們的化學惰性,塑料通常不會與環境中的(de)其他成(chéng)分發生反應,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(hěn)難化學回收。盡管科學家們在實現塑料可(kě)持(chí)續使用方麵開展了大量(liàng)研究,但(dàn)能源成本一(yī)直是個‘攔路虎’”。

為更好地將塑料中的聚乙烯“變廢為寶”,研(yán)究人員提出了一種新的串(chuàn)聯催化方法,該方法不僅(jǐn)可以直接將廢棄塑料中的聚乙烯轉變為高價(jià)值烷基芳族分子,而且還可以高效、低成(chéng)本、低能耗地進行。

研究人員解釋稱,常規方法需要(yào)500至1000攝氏度才能將聚烯烴鏈分解成小(xiǎo)塊,然後讓它(tā)們重組成由氣體、液體和(hé)焦炭混合而成的產物,而他們的新催化過程的*佳溫度為300攝(shè)氏度附近,反應條件相對溫和(hé),有助於將聚合(hé)物分解為多種(zhǒng)大(dà)分子。而且,新過程沒有進行多次轉換,流(liú)程簡單。

此外,新方(fāng)法不需要添加溶劑或氫,隻需氧化鋁催化劑上的鉑即可進行串聯反應,這一反應既打破了堅韌的碳-碳鍵,又重新(xīn)排列了聚合物的分子“骨架”,形成高價值的烷基芳族分(fèn)子,這些分子可(kě)廣泛用於製造溶劑、油漆、潤滑劑、清(qīng)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(xiào)率。

(責編:丁亦鑫、李昉)

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