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新低溫催化法將塑料垃圾“變廢為寶”

劉霞 發布時間:2020-10-29 19:02:00來源: 科技日報

  科技日報北京10月25日電 (記者劉霞)美國研究人員在最新一期《科學》雜誌撰文指出,他們(men) 采用一種簡單的低溫催化方法,將很多塑料內(nei) 包含的聚乙烯聚合物轉化成了高價(jia) 值的烷基芳族分子,後者是很多工業(ye) 化學品和消費品的基本原料。新方法簡單且成本低廉,為(wei) 塑料廢物的循環再利用開辟了新途徑。

  從(cong) 食品包裝到醫療領域所用的無菌材料再到價(jia) 格低廉的部件等,塑料在日常生活中隨處可見,全球每年製造出的塑料產(chan) 值約為(wei) 2000億(yi) 美元,但其回收處理和再利用是一大難題。

  加州大學聖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(men) 可以長期存在的原因就是它們(men) 的化學惰性,塑料通常不會(hui) 與(yu) 環境中的其他成分發生反應,這使塑料自然分解的速度異常緩慢,而人工分解又會(hui) 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,很難化學回收。盡管科學家們(men) 在實現塑料可持續使用方麵開展了大量研究,但能源成本一直是個(ge) ‘攔路虎’”。

  為(wei) 更好地將塑料中的聚乙烯“變廢為(wei) 寶”,研究人員提出了一種新的串聯催化方法,該方法不僅(jin) 可以直接將廢棄塑料中的聚乙烯轉變為(wei) 高價(jia) 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(men) 重組成由氣體(ti) 、液體(ti) 和焦炭混合而成的產(chan) 物,而他們(men) 的新催化過程的最佳溫度為(wei) 300攝氏度附近,反應條件相對溫和,有助於(yu) 將聚合物分解為(wei) 多種大分子。而且,新過程沒有進行多次轉換,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,又重新排列了聚合物的分子“骨架”,形成高價(jia) 值的烷基芳族分子,這些分子可廣泛用於(yu) 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過程的效率。

  總編輯圈點

  塑料能迅速占領我們(men) 日常生活,重要原因之一是成本低且使用方便。從(cong) 買(mai) 東(dong) 西用的塑料袋,到點外賣用的塑料包裝盒,再到電子、電器產(chan) 品的塑料外殼,現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,使用完畢後若沒有得到妥善回收利用,對生態環境而言就成了噩夢。這項新研究用簡單廉價(jia) 的方法把塑料“變廢為(wei) 寶”,為(wei) 解決(jue) 塑料的回收再利用問題又添了把力。

(責編: 賈春玲)

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