科技日報北京8月22日電 (實(shí)習記者張佳欣)在22日舉行的美國化學(xué)學(xué)會(huì )秋季年會(huì )上,美國太平洋西北國家實(shí)驗室領(lǐng)導的研究小組提出了一項塑料回收創(chuàng )新方法,它在減少貴金屬釕使用量的同時(shí),提高了對有用產(chǎn)品的轉化率。這項研究使科學(xué)家有機會(huì )開(kāi)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化為有價(jià)值的商品化學(xué)品,這一過(guò)程被稱(chēng)為“升級再造”。此外,與其他報告的方法相比,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(kāi)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(chēng)為氫解的反應),是一種將廢塑料轉化為碳氫化合物的有前景的策略。這一過(guò)程需要催化劑具有高效率和選擇性才能在經(jīng)濟上可行。
研究小組發(fā)現,減少貴金屬釕的含量實(shí)際上提高了聚合物的升級再造效率和選擇性。他們最近發(fā)表在《ACS催化》上的一項研究表明,當金屬與載體結構的低比例導致結構從有序的粒子陣列轉變?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,研究小組在分子水平上觀(guān)察到了無(wú)序的轉變,然后利用既定的理論證明,在這項實(shí)驗工作中,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,經(jīng)過(guò)化學(xué)修飾的二氧化鈦,可能會(huì )為聚丙烯的升級再造提供一條更有效、更有選擇性的途徑。
當沒(méi)有清潔的塑料來(lái)源時(shí),工業(yè)升級過(guò)程中會(huì )有來(lái)自聚氯乙烯和其他來(lái)源的氯。氯會(huì )污染塑料的升級再造反應。為了使新方法適用于混合塑料回收流水線(xiàn),研究小組現在正在探索氯的存在如何影響化學(xué)轉化的效率,或有助于將通常會(huì )導致環(huán)境污染的廢塑料轉化為有用的產(chǎn)品。