新低溫催化法將塑料垃圾“變廢為寶” 新方法簡(jiǎn)單且成本低廉

美國(guó)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(jiǎn)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(jià)值的烷基芳族分子，后者是很多工業(yè)化學(xué)品和消費(fèi)品的基本原料。新方法簡(jiǎn)單且成本低廉，為塑料廢物的循環(huán)再利用開(kāi)辟了新途徑。

從食品包裝到醫(yī)療領(lǐng)域所用的無(wú)菌材料再到價(jià)格低廉的部件等，塑料在日常生活中隨處可見(jiàn)，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(shuō)，使塑料有用的特性也是使它們可以長(zhǎng)期存在的原因就是它們的化學(xué)惰性，塑料通常不會(huì)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(huì)消耗大量能源。

研究人員麥哈德·阿布-奧馬爾解釋說(shuō)：“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?cè)趯?shí)現(xiàn)塑料可持續(xù)使用方面開(kāi)展了大量研究，但能源成本一直是個(gè)‘攔路虎’”。

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(jià)值烷基芳族分子，而且還可以高效、低成本、低能耗地進(jìn)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(guò)程的最佳溫度為300攝氏度附近，反應(yīng)條件相對(duì)溫和，有助于將聚合物分解為多種大分子。而且，新過(guò)程沒(méi)有進(jìn)行多次轉(zhuǎn)換，流程簡(jiǎn)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(jìn)行串聯(lián)反應(yīng)，這一反應(yīng)既打破了堅(jiān)韌的碳-碳鍵，又重新排列了聚合物的分子“骨架”，形成高價(jià)值的烷基芳族分子，這些分子可廣泛用于制造溶劑、油漆、潤(rùn)滑劑、清潔劑，藥品等。據(jù)悉，研究人員計(jì)劃進(jìn)一步提升這一過(guò)程的效率。