(資料圖)
圖示新催化劑如何將混合塑料轉(zhuǎn)化為丙烷,丙烷可用作低影響的燃料或制成新塑料。
塑料在我們的現(xiàn)代世界中無(wú)處不在,這意味著大量的塑料最終會(huì)進(jìn)入環(huán)境,而且令人擔(dān)憂的是,似乎很少有地方不受影響。現(xiàn)在,從南極到北極,從海底到珠穆朗瑪峰頂,都可以發(fā)現(xiàn)塑料,而且正在沿著食物鏈向上移動(dòng),現(xiàn)在可以在我們自己的身體里發(fā)現(xiàn)它。
塑料有非常強(qiáng)的碳鍵,這使它們?cè)谑褂眠^(guò)程中具有彈性和可塑性,但回收起來(lái)卻非常麻煩。更糟糕的是,不同類型的塑料需要不同的回收方法,這使得它難以大規(guī)模地分類和回收。但是麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在提出了一種新的技術(shù),可以處理混合在一起的多種塑料,將它們轉(zhuǎn)化為單一的產(chǎn)品--丙烷,而丙烷本身有很多用途。
解決問(wèn)題的關(guān)鍵是一種催化劑,它由一種叫做沸石的多孔晶體組成,里面塞滿了鈷納米顆粒。當(dāng)其他催化劑在不可預(yù)測(cè)的地方打破碳鍵,產(chǎn)生不同的最終產(chǎn)品時(shí),新的催化劑在一個(gè)特定的、可重復(fù)的位置打破碳鍵。
這個(gè)位置意味著它基本上切斷了一個(gè)丙烷分子,留下了碳?xì)滏湹钠溆嗖糠郑瑴?zhǔn)備反復(fù)進(jìn)行這個(gè)過(guò)程。這適用于多種類型的塑料,包括最常用的塑料,如聚乙烯(PET)和聚丙烯(PP)。
在對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的混合塑料樣品進(jìn)行的測(cè)試中,研究小組發(fā)現(xiàn),催化劑和工藝將大約80%的塑料轉(zhuǎn)化為丙烷,而不產(chǎn)生甲烷作為副產(chǎn)品。由此產(chǎn)生的丙烷可以直接作為一種相對(duì)低影響的燃料,或者作為原料在一個(gè)部分封閉的循環(huán)系統(tǒng)中制造新的塑料。重要的是,催化劑的成分--沸石、鈷和氫氣--相對(duì)便宜且容易獲得。
盡管這項(xiàng)研究很吸引人,但研究人員說(shuō),未來(lái)的工作將需要關(guān)注該技術(shù)如何在現(xiàn)實(shí)世界的塑料回收流中按比例使用,以及它如何受到膠水和標(biāo)簽等污染物的影響。
該研究發(fā)表在JACS Au雜志上。
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