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中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所黃鄭集團和加州大學(xué)歐文治理本團隊合作,他在聚乙烯塑料降解研究獲重大突破,6月18日在網(wǎng)上發(fā)表的相關(guān)研究成果,科學(xué)的進步。
聚乙烯廢塑料可控降解研究取得重大突破
塑料在我們的日常生活中扮演重要角色。但是塑料很難降解,容易破壞環(huán)境,也被稱為“白色垃圾”,已經(jīng)成為全世界的一個常見問題。
聚乙烯是年產(chǎn)量最大的塑料產(chǎn)品,同時又是最惰性和穩(wěn)定的高分子之一,相比較其它類型聚烯烴(如聚丙烯、聚苯乙烯),更加難以降解。目前絕大部分的廢塑料,主要通過填埋和燃燒的方法處理:前者占用土地資源,且易造成地下水污染;后者增加大氣碳排放,并會造成大氣污染。值得注意的是:在中國農(nóng)村,許多地方將廢塑料在露天環(huán)境下簡單燃燒,造成有毒氣體(二噁英等)的排放,具有較大的危害性。
研究人員利用交叉烷烴復(fù)分解催化策略,使用價廉量大的低碳烷烴作為反應(yīng)試劑和溶劑(此類低碳烷烴在石油煉制中大量生成,不能作為燃油或天然氣,使用價值非常有限),通過與聚乙烯發(fā)生重組反應(yīng),有效降低聚乙烯的分子量和長度。在反應(yīng)體系中低碳烷烴過量存在,可多次參與與聚乙烯的重組反應(yīng),直至把分子量上萬、甚至上百萬的聚乙烯降解為清潔柴油。
這種技術(shù)不僅可以降解幾乎所有類型的聚乙烯,還能兼容商業(yè)級別聚乙烯中各種添加劑,并被證明適用于實際生活中多種聚乙烯廢塑料。相比傳統(tǒng)的高溫裂解,黃正、管治斌等發(fā)展的方法具有反應(yīng)條件溫和,產(chǎn)物選擇性高的優(yōu)點。這一方法能夠在較低溫度下主要生成清潔的柴油。這一新方法產(chǎn)生的柴油只有碳、氫元素,燃燒時不會產(chǎn)生含硫、氮的污染物。至于聚乙烯蠟,則可作為添加劑,應(yīng)用于聚烯烴加工領(lǐng)域。
黃正研究員告訴記者,已對這一科研成果申請專利。據(jù)悉,目前該團隊正在發(fā)展更高效、成本更低的聚乙烯降解催化劑,為聚烯烴降解中試反應(yīng)做積極準備。
中國科學(xué)院院士,有機化學(xué),上海叮Kuiling主任說,這是一個非常具有挑戰(zhàn)性的研究工作,取得的成就在未來解決問題回收使用的“白色污染”開辟了一個新的思路,提供了一種可能的方法。