塑料制品造成的污染已經(jīng)成為了人類面臨的一大難題之一,塑料回收也只能重復(fù)利用一小部分塑料廢品。而且,將這些廢物轉(zhuǎn)化為高價值的化學(xué)物質(zhì)需要大量的能量。
現(xiàn)在,美國化學(xué)學(xué)會旗下期刊JACS Au報告了一項新方法,將釕碳催化劑和溫和、低能量的反應(yīng)條件結(jié)合起來,可使塑料瓶和其他包裝中的塑料轉(zhuǎn)化為燃料和化學(xué)原料。
全球用于玩具、無菌醫(yī)療包裝以及食品和飲料容器的堅固、一次性塑料的產(chǎn)量正在增加。聚烯烴聚合物,如聚乙烯和聚丙烯,是這些產(chǎn)品中常用的塑料,該聚合物的分子結(jié)構(gòu)使材料非常耐用。
然而,降解聚烯烴中的碳-碳鍵很困難,需要在800到1400華氏度的高溫或強化學(xué)物質(zhì)下進行能源密集型程序來分解和回收聚烯烴。之前的研究表明,貴金屬,如鋯、鉑和釕,可以催化裂解短、簡單的碳氫鏈和復(fù)雜的植物基木質(zhì)素分子,在中等的反應(yīng)溫度下所需的能量比其他技術(shù)要少。
據(jù)此,研究人員開發(fā)了一種方法。實驗中,釕碳納米顆粒在392華氏度的溫度下將超過90%的碳氫化合物轉(zhuǎn)化為較短的化合物。然后,研究小組在更復(fù)雜的聚烯烴上測試了這種新方法。
盡管沒有像目前的方法那樣對樣品進行預(yù)處理,但使用這種新方法,它們完全被分解成氣態(tài)和液態(tài)產(chǎn)品。與目前的降解方法不同,該反應(yīng)可以進行調(diào)整,從而產(chǎn)生天然氣或天然氣和液態(tài)烷烴的混合物。
研究人員稱,該實施方法可以幫助減少垃圾填垃圾的數(shù)量,將塑料回收為理想的、高價值的烷烴。