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科学家开发出在室温下20分钟内回收工业塑料的突破性方法

放大字体  缩小字体 2025-04-21 04:41  浏览次数:0

英国一组研究人员发明了一种在室温下升级回收塑料垃圾的简单新方法。

巴斯大学的研究人员希望这种新工艺能帮助回收利用减少能源消耗,从而在经济上更具可行性。

虽然整个欧洲的回收率都在提高,但传统的方法仍然有限,因为恶劣的重熔条件会降低每次回收材料的质量。

但这种新型的聚碳酸酯快速化学回收工艺在室温下可在20分钟内完成。

使用锌基催化剂和甲醇,他们能够完全分解商业聚(双酚a碳酸酯)(BPA-PC)珠子,这些珠子构成了一种广泛使用的热塑性塑料,通常用于建筑和工程。

然后,废物可以转化为其化学成分,即双酚A (BPA)和碳酸二甲酯(DMC),有助于保持其质量,以便在无限次循环中重复使用。

同样重要的是,BPA回收可以防止潜在的有害环境污染物的泄漏,而DMC是一种有价值的绿色溶剂和其他工业化学品的组成部分。

有希望的是,锌催化剂还能耐受其他商业来源的BPA-PC(如CD)和混合塑料来源,增加工业相关性,同时在更高的温度下耐受其他塑料,如聚乳酸(PLA)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

该团队还展示了一种完全循环的方法,从废弃的PET瓶中生产几种可再生塑料-聚(酯-酰胺)(豌豆)及其对苯二甲酸酰胺单体。这些材料具有优异的热性能,有可能用于生物医学应用,例如药物输送和组织工程。

巴斯大学CSCT的首席研究员马修·琼斯教授说:“看到我们的催化剂在从塑料垃圾中生产各种增值产品方面的多功能性,真是令人兴奋。

“在可能的情况下,我们针对这些产品,通过经济激励来帮助促进和加速新兴可持续技术的实施,这一点至关重要。”

该论文的第一作者,来自CSCT的Jack Payne说:“虽然塑料将在实现低碳未来方面发挥关键作用,但向前发展,我们必须从可再生原料中获取塑料,在设计阶段嵌入生物降解性/可回收性,并使现有的废物管理策略多样化。”

“这种未来的创新不应局限于新兴材料,也应包括现有产品。

“我们的方法为在温和条件下回收聚碳酸酯创造了新的机会,有助于促进循环经济方法,并将碳无限期地留在循环中。”

目前,该技术只在小范围内进行了演示,然而,该团队现在正在与巴斯大学的合作者进行催化剂优化和扩大工艺(300 mL)。

这项研究发表在《ChemSusChem》杂志上。

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