廢塑料升級再造為燃料來源

投稿人:科技日報 實習記者:張佳欣

 在22日舉行的美國化學學會秋季年會上,美國太平洋西北國家實驗室領導的研究小組提出了一項塑料回收創新方法,它在減少貴金屬釕使用量的同時,提高了對有用產品的轉化率。這項研究使科學家有機會開發出更高效、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值的商品化學品,這一過程被稱為“升級再造”。此外,與其他報告的方法相比,這種方法產生的副產品甲烷要少得多。

 石油基塑料垃圾是一種未開發的碳基化學物質來源,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),是一種將廢塑料轉化為碳氫化合物的有前景的策略。這一過程需要催化劑具有高效率和選擇性才能在經濟上可行。

 研究小組發現,減少貴金屬釕的含量實際上提高了聚合物的升級再造效率和選擇性。他們最近發表在《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為無序的原子筏時,效率就會提高。

 基于上述發現,研究小組在分子水平上觀察到了無序的轉變,然后利用既定的理論證明,在這項實驗工作中,單原子實際上是更有效的催化劑。

 研究人員表示,他們已經研究了更便宜、更容易獲得的載體材料來替代氧化鈰。研究還發現,經過化學修飾的二氧化鈦,可能會為聚丙烯的升級再造提供一條更有效、更有選擇性的途徑。

 當沒有清潔的塑料來源時,工業升級過程中會有來自聚氯乙烯和其他來源的氯。氯會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,研究小組現在正在探索氯的存在如何影響化學轉化的效率,或有助于將通常會導致環境污染的廢塑料轉化為有用的產品。


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