在22日舉行的美國化學(xué)學(xué)會秋季年會上，美國太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)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，提高了對有用產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率。這項研究使科學(xué)家有機(jī)會開發(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(zhuǎn)化為有價值的商品化學(xué)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(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發(fā)的碳基化學(xué)物質(zhì)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(yīng))，是一種將廢塑料轉(zhuǎn)化為碳?xì)浠衔锏挠星熬暗牟呗?。這一過程需要催化劑具有高效率和選擇性才能在經(jīng)濟(jì)上可行。
研究小組發(fā)現(xiàn)，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(dāng)金屬與載體結(jié)構(gòu)的低比例導(dǎo)致結(jié)構(gòu)從有序的粒子陣列轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的原子筏時，效率就會提高。
基于上述發(fā)現(xiàn)，研究小組在分子水平上觀察到了無序的轉(zhuǎn)變，然后利用既定的理論證明，在這項實(shí)驗(yàn)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替代氧化鈰。研究還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過化學(xué)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(dāng)沒有清潔的塑料來源時，工業(yè)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(yīng)。為了使新方法適用于混合塑料回收流水線，研究小組現(xiàn)在正在探索氯的存在如何影響化學(xué)轉(zhuǎn)化的效率，或有助于將通常會導(dǎo)致環(huán)境污染的廢塑料轉(zhuǎn)化為有用的產(chǎn)品。(實(shí)習(xí)記者張佳欣)
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