(有机高分子材料)降解塑料的一种新方法,将其转化为燃料

来源:研究部 作者:重产业情报组 责任编辑:高级 2019-01-27 15:26:39

一种新的化学过程将消费后的聚乙烯塑料瓶、塑料袋和薄膜转化为液体燃料和蜡。

中国科学院和加利福尼亚大学的一个联合研究小组已经找到了一种方法来降解普通塑料,在一定程度上让塑料垃圾制造出燃料。他们的论文被出版在杂志《科学进展》中,该小组描述了他们的技术并希望通过提高这个技术,让它被实际应用到以减少塑料垃圾。

大多数人都知道,现代生活中满是塑料,从包装袋,到塑料袋和饮料瓶,世界已经被它们淹没了,因为他们已成为比许多其他产品更便宜的替代品。当然,问题在于他们分解得非常慢,这意味着它们正堆积起垃圾填埋场并作为在我们海洋中人工岛屿创建的源材料。科学家们一直在寻找好的方法来降解塑料,特别是聚乙烯,最常见的一种,但一直都没有能够找到一种既经济价廉性又可扩展性的方法。在这项新的研究成果中,研究人员报告他们在前研究者之后取得了成功,也给予了后研究者希望。

研究小组运用的方法涉及到混合塑料与金属有机催化剂,通过混合现成的分子并掺杂金属铱来完成。该反应导致塑料的结合物弱化,让它们更加容易被分解—所以在这步骤后他们能够利用分解的材料来制造柴油类燃料,一种他们声称可以用于动力汽车和其他汽车的燃料—他们报告称燃烧此燃料也比燃烧其他可燃材料更环保。

研究小组声称,该过程是廉价且不是很困难的,虽然仍然不清楚该方法是否有可扩展性。塑料和催化剂比目前约301,这几乎不足以用于商业用途。他们的目标比例是100001。该团队也在寻找一种可以替代铱作为催化剂一部分的材料,因为铱很难大量获得并且昂贵。不管怎样,研究小组持谨慎乐观的态度,他们将能够找到一种方法来改变他们的技术使其作为商业运用,这可意味着未来的能源探索者有望在垃圾填埋场中而不是在我们的脚下就能找到源材料。

摘要

聚乙烯(PE)是体积最大的合成聚合物,其化学惰性使其降解的低能量的过程成为一个挑战性的问题。我们上报一个串联催化交叉烷烃复分解法在温和的条件下高效降解聚乙烯。随着广泛的可利用性,低价值,短链烷烃(例如,石油醚)作为交叉复分解反应的组成部分,使得不同类型与不同分子量的聚乙烯进行完全转化,成为有用的液体燃料和蜡。该方法展示线性烷烃优越的可选性,和降解产物分布(液体燃料与蜡)可以由催化剂结构和反应时间控制。此外,该催化剂与各种聚烯烃添加剂兼容;因此,常见的塑料垃圾,如使用后的聚乙烯瓶,塑料袋,和胶片不需作任何预处理,可以转换成有价值的化工原料。