據悉,上海(hǎi)有機化學研究所的研究員們正在通過使用交叉(chā)烷烴複分解反應的策略,研究將(jiāng)塑(sù)料垃圾“變廢(fèi)為寶”,其過程(chéng)包括聚乙烯與短鏈烷烴的複分解,從而煉製柴油。
現代社會(huì)中(zhōng)到處充斥著塑料製品的身影。它們因攜帶方便深受民眾喜愛,然而使用完畢後(hòu)隨意丟棄的現象卻極大地影響了(le)人類的生活。廢塑料造成的“白(bái)色汙染”是目前世界各國麵臨的最棘手環保問題之一(yī)。年產量上億噸的聚乙(yǐ)烯是產(chǎn)量最大的塑料產品,同時也是最具惰性、最穩定的高分子材料之(zhī)一,難以降(jiàng)解。
目前絕大部(bù)分廢塑料主要通過填埋和焚燒處(chù)理,但前者占用(yòng)土地資(zī)源且易汙染地下(xià)水,而後者(zhě)增加了碳排放還會造成大氣(qì)汙染。截至2015年,人類共生(shēng)產了約83億公噸的塑料製品,其中約有63億噸轉化為塑料垃圾。對此,科學家們可謂是絞(jiǎo)盡腦汁想要將這一(yī)“公敵(dí)”充分利(lì)用起來。
研究(jiū)員黃正在接受CNBC采訪時表示,埋(mái)藏在地下或者丟棄(qì)在海中的塑料垃圾將會存在上(shàng)百年(nián)或者上千年,因此人類急(jí)需找(zhǎo)到一種解決塑料垃圾的(de)方(fāng)法。而他和有機所的同事認為將塑料轉化為燃料是一種重複利用的妙招。??
在新研究中,研究員們利用交(jiāo)叉(chā)烷烴複分解催化策(cè)略,使用廉價的低碳烷烴作為反應試劑和溶劑與聚乙烯發生重組反應,有效降低(dī)了聚(jù)乙烯的分子量和碳鏈長(zhǎng)度。低碳烷烴是在石油煉製中大量生成的副產品,不能(néng)作為燃(rán)油或天然氣,使用價值非常有限,而(ér)此(cǐ)番應用也(yě)提升(shēng)了(le)其利用(yòng)價值。
據黃正介紹,在這個體係中,過量存在的(de)低碳烷烴(tīng)好比“剪刀”,多次和聚乙烯重組反應,直至把分(fèn)子量上萬、甚至上百萬的聚乙烯降解為(wéi)可作為清(qīng)潔柴油的烷烴。
目前降解聚(jù)乙烯使用的是高溫裂解法,但這種方法往往需要超過400攝氏度(dù)的反應溫度,並生成非常複雜的產物,包括氣(qì)、油、蠟、焦等,利用(yòng)價值(zhí)低(dī)。
而新方法反應溫度在150至200攝氏度之(zhī)間,且無論聚乙烯廢塑料結構如何,生(shēng)成物均以(yǐ)直鏈烷烴為主,主(zhǔ)要是可作為柴油(yóu)的C9到C22烷烴(tīng),另外還有可作為添加劑應用在聚(jù)烯烴加工領域的聚乙烯蠟。新技術可以降解所(suǒ)有類型的聚乙烯,包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯(xī)、以及線性低密度聚乙烯等,並且催化劑可兼容商業級別聚乙烯中的各種添加劑。在實際生活中,這一技(jì)術可用於降解各種(zhǒng)聚乙烯(xī)廢塑料,包括廢塑料瓶、廢塑料膜、以及廢塑料袋等。
盡管現在(zài)的技術止步於聚乙烯的降解,但黃正表(biǎo)示希望(wàng)未來能找到一種降解(jiě)聚丙烯,聚苯乙烯或者其它塑料材質的(de)方法(fǎ)。