科学家利用空气分解廉价塑料,并将其转化为更有价值的东西

B站影视 韩国电影 2025-04-01 08:19 1

摘要:塑料转化为对苯二甲酸 (TPA),这是一种非常有价值的聚酯基础材料。由于 TPA 可以升级回收成更有价值的材料,因此该工艺为当前的塑料回收方法提供了一种更安全、更便宜的替代方案。研究人员于 2 月 3 日在《绿色化学》杂志上发表了他们的发现。

科学家们开发了一种新方法,可以将最常见的塑料之一分解成副产品,可以升级回收成更有价值的材料。

海边的塑料垃圾。 (图片来源:Wirestock/Getty Images)

科学家们开发了一种利用空气中的水分分解塑料垃圾的新方法

通过将一种常见类型的塑料暴露在廉价的催化剂中并使其暴露在环境空气中,研究人员在短短四个小时内分解了 94% 的材料。

塑料转化为对苯二甲酸 (TPA),这是一种非常有价值的聚酯基础材料。由于 TPA 可以升级回收成更有价值的材料,因此该工艺为当前的塑料回收方法提供了一种更安全、更便宜的替代方案。研究人员于 2 月 3 日在《绿色化学》杂志上发表了他们的发现。

“美国是人均第一大塑料污染国,我们只回收了其中的 5%,”共同通讯作者、西北大学化学研究助理教授 Yosi Kratish在一份声明中说。“我们的研究特别令人兴奋的是,我们利用空气中的水分来分解塑料,实现了非常清洁和选择性的工艺。通过回收单体(PET [聚对苯二甲酸乙二醇酯] 的基本组成部分),我们可以将它们回收甚至升级回收为更有价值的材料。

塑料垃圾是一个日益重要的问题。根据欧洲环境署的数据,有史以来制造的塑料中有一半以上是在 2000 年之后生产的,预计到 2050 年,年产量将翻一番。

迄今为止,只有 9% 的塑料被回收利用。其余的寿命通常持续几代人,可能会对环境和健康产生严重影响。例如,它们被冲入大海,形成漂浮的垃圾团,伤害野生动物,并分解成微塑料,进入人脑和我们身体的其他部位。

为了找到一种分解其中一些废物的新方法,研究人员将钼催化剂(一种银延展性金属)和活性炭应用于 PET(最常见的聚酯塑料类型)。然后,研究人员加热混合物。不久后,这破坏了聚乙烯的化学键。

然后,当该团队将材料暴露在空气中时,混合物转化为 TPA,一种有价值的聚酯前体;以及乙醛,一种工业化学品,也很有价值,很容易从混合物中提取出来。

当他们在混合塑料上测试该方法时,研究人员发现它只对聚酯材料有影响。这意味着他们不必预先筛选塑料。它适用于塑料瓶、T 恤和彩色塑料,将它们分解成纯净、无色的 TPA。

“它运行得很完美,”克拉蒂什说。“当我们添加额外的水时,它就停止工作了,因为水太多了。这是一个很好的平衡。但事实证明,空气中的水量恰到好处。

该团队的下一步将是使该工艺适应大规模工业应用。

“我们的技术有可能显著减少塑料污染,降低塑料对环境的影响,并有助于实现材料被重复使用而不是丢弃的循环经济,”该研究的第一作者、当时是西北大学研究员的纳文·马利克(Naveen Malik)在声明中说。“这是朝着更清洁、更绿色的未来迈出的切实一步,它展示了创新化学如何以与自然一致的方式应对全球挑战。”

来源:老吴的科学大讲堂

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