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廢塑料升級(jí)再造為燃料來(lái)源

科技日?qǐng)?bào) 發(fā)布時(shí)間:2022-08-23 11:16:03  作者:張佳欣

  在22日舉行的美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)秋季年會(huì)上,美國(guó)太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)的研究小組提出了一項(xiàng)塑料回收創(chuàng)新方法,它在減少貴金屬釕使用量的同時(shí),提高了對(duì)有用產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率。這項(xiàng)研究使科學(xué)家有機(jī)會(huì)開發(fā)出更高效、更具選擇性和多用途的塑料回收催化劑。

  這種新方法更有效地將塑料轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的商品化學(xué)品,這一過(guò)程被稱為“升級(jí)再造”。此外,與其他報(bào)告的方法相比,這種方法產(chǎn)生的副產(chǎn)品甲烷要少得多。

  石油基塑料垃圾是一種未開發(fā)的碳基化學(xué)物質(zhì)來(lái)源,可用作制造有用的耐用材料和燃料的起始材料。

  眾所周知,向聚丙烯和聚乙烯等難以回收的塑料中添加氫氣(一種稱為氫解的反應(yīng)),是一種將廢塑料轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔锏挠星熬暗牟呗?。這一過(guò)程需要催化劑具有高效率和選擇性才能在經(jīng)濟(jì)上可行。

  研究小組發(fā)現(xiàn),減少貴金屬釕的含量實(shí)際上提高了聚合物的升級(jí)再造效率和選擇性。他們最近發(fā)表在《ACS催化》上的一項(xiàng)研究表明,當(dāng)金屬與載體結(jié)構(gòu)的低比例導(dǎo)致結(jié)構(gòu)從有序的粒子陣列轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的原子筏時(shí),效率就會(huì)提高。

  基于上述發(fā)現(xiàn),研究小組在分子水平上觀察到了無(wú)序的轉(zhuǎn)變,然后利用既定的理論證明,在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作中,單原子實(shí)際上是更有效的催化劑。

  研究人員表示,他們已經(jīng)研究了更便宜、更容易獲得的載體材料來(lái)替代氧化鈰。研究還發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾的二氧化鈦,可能會(huì)為聚丙烯的升級(jí)再造提供一條更有效、更有選擇性的途徑。

  當(dāng)沒有清潔的塑料來(lái)源時(shí),工業(yè)升級(jí)過(guò)程中會(huì)有來(lái)自聚氯乙烯和其他來(lái)源的氯。氯會(huì)污染塑料的升級(jí)再造反應(yīng)。為了使新方法適用于混合塑料回收流水線,研究小組現(xiàn)在正在探索氯的存在如何影響化學(xué)轉(zhuǎn)化的效率,或有助于將通常會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染的廢塑料轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品。(實(shí)習(xí)記者張佳欣)

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