大約70年前，當我們開始使用塑料時，人們對其壽命的影響以及它們可能需要幾個世紀才能分解的事實並沒有多加考慮。因此，隨著塑料的多樣化和易於製造，地球目前正在跨越約83億噸這種東西-幾乎有史以來生產的每一個塑料-都沒有足夠的技術或動機來縮小堆積的東西。與回收相比，塑料更便宜，更容易生產和丟棄。
加州大學聖塔芭芭拉分校的研究人員Susannah Scott和Mahdi Abu-Omar準備改變這種已有數十年曆史的範式。怎麼樣？採用一鍋法低溫催化方法，可將聚乙烯（一種在生產的所有塑料中約有三分之一發現的聚合物，全球每年價值約2000億美元）轉化為高價值的烷基芳族分子，從而將其循環利用。許多工業化學品和消費品。為原本可以變成垃圾的產品增加價值，可以使塑料廢料的回收利用更具吸引力，並具有更環保的實際效果。
斯科特說：“這是一個潛在的解決方案。”他的同事現在已經在《科學》雜誌上發表了他們的研究成果。她說，他們的努力是可以採取的越來越多可能採取的措施之一，可以將塑料的線性浪費經濟轉變為更具可持續性的循環經濟。
她說：“這證明了可以做什麼。”
廢塑料的第二人生
不可否認的是，現代的存在很大程度上歸功於塑料，從保持食物新鮮的包裝到醫療應用中使用的無菌材料，再到價格低廉，重量輕的零件，這些零件已成為我們負擔得起的耐用產品中的一部分。
加州大學聖塔芭芭拉分校的化學和化學工程學教授斯科特說：“我們必須對塑料有很多積極的看法，”他擔任UCSB Mellichamp可持續催化處理主席。 “與此同時，我們意識到確實存在著這個嚴重的報廢問題，這是意想不到的後果。”
研究人員解釋說，使塑料如此有用的特性也是使它們如此持久的原因。這是它們的化學惰性-它們通常不會對環境中的其他成分發生反應。塑料管不會生鏽或滲入供水，塑料瓶可以儲存腐蝕性化學物質，塑料塗層可以抵抗高溫。
斯科特說：“您可以將其中一根管道放在地下，一百年後您可以將其挖掘出來，而且管道完全相同，並且可以確保您的水完全安全。”
但是，這種惰性也使塑料自然分解的速度非常緩慢，而人工分解的能量消耗很大。
“它們是由發發網 化學和化學工程學教授阿布·奧馬爾（Abu-Omar）解釋說，“碳，碳和碳氫鍵非常難大樂透快速對獎於化學回收”，他是能源催化領域的專家，他是UCSB Mellichamp綠色化學主席。研究人員說，儘管在研究如何將塑料減少到其基本成分以實現可持續性方面投入了大量研究工作，但能源成本“困擾了該領域很長一段時間”。當從萃取的石油中提取相同成分的成本較低時，甚至將這些基本成分轉換為高價值分子的益處也受到了限制。
“另一方面，如果我們可以將聚合物直接轉化為這些更高價值的分子，並完全消除回到這些基本分子的高能步驟，那麼我們將擁有一個低能耗的高價值工藝”，斯科特說。
這種創新的思路產生了一種新的串聯催化方法，該方法不僅可以直接從廢聚乙烯塑料中製造出高價值的烷基芳族分子，而且還可以高效，低成本，低能耗地進行。
“我們將轉換溫度降低了數百度，” Scott說。根據該論文，常規方法需要500至1000°C的溫度才能將聚烯烴鏈分解成小塊，然後將它們重新組裝成氣體，液體和焦線上真人麻將推薦炭的混合產物，而該催化過程的最佳溫度則徘徊在300°C附近。研究人員解釋說，相對溫和的反應條件有助於以更有選擇性的方式將聚合物分解為潤滑劑範圍內的大多數較大分子。斯科特說：“而且，由於我們沒有進行多次轉換，因此簡化了流程步驟。”
此外，該方法不需要溶劑或添加氫氣，只需氧化鋁上的鉑（Pt / Al2O3）催化劑即可進行串聯反應，既打破了這些堅韌的碳-碳鍵，又重新排列了聚合物的分子“骨架”，從而與那九牛娛樂城些特色的六面環-高價值的烷基芳族分子，廣泛用於溶劑，油漆，潤滑劑，清潔劑，藥品以及許多其他工業和消費者中博客娛樂城 產品。
該論文的主要作者，博士後研究員張凡補充說：“由小烴類形成芳香分子是困難的。” “在這裡，在由聚烯烴形成芳烴的過程中，形成了氫副產物，炫海娛樂城用於切斷聚合物鏈以使整個過程順利進行。結果，我們得到了長鏈烷基芳烴，這是令人著迷的結果。”
這種方法代表了塑料生命週期中的一個新方向，在這個方向上，廢聚合物可能成為有價值的原料。 大老爺娛樂城材料，而不是在垃圾填埋場，甚至更糟的是，在水道和其他敏感棲息地清盤。
阿布-奧馬爾說：“這是第二次使用的例子，與從石油中製成原料相比，我們可以更有效地製造這些原料，並對環境產生更好的影響。”仍然必須進行研究，以了解該技術在何處以及如何最有效，但這是可以幫助減輕塑料廢料積累，回收的一種策略。娛樂城註冊送 它們的價值，也許會減少我們對塑料所產石油的依賴。
“我們在地面上挖一個洞，生產，製造，使用，拋棄，”阿布·奧馬爾說。 “因此在某種程度上，這確實打破了這種思維方式。這裡要做的有趣的科學將引導我們進入新的發現，新的範例和化學新方法。”
參考
張飛等。聚乙烯通過串聯氫解/芳構化上鍊長鏈烷基芳烴。科學。 2020年10月23日訪問。DOI：10.1126 / science.abc5441
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