巴斯大學(xué)可持續(xù)與循環(huán)技術(shù)中心 (CSCT)的一組研究人員開(kāi)發(fā)了一種在室溫下升級(jí)回收塑料廢物的簡(jiǎn)單新方法。研究人員希望新工藝將有助于回收在經(jīng)濟(jì)上變得更加可行。
目前,無(wú)論是垃圾填埋場(chǎng)還是自然環(huán)境中的塑料垃圾都超過(guò)了所有生物量(4 千兆噸),最終導(dǎo)致了 21 世紀(jì)面臨的巨大環(huán)境挑戰(zhàn)之一。雖然整個(gè)歐洲的回收率都在提高,但傳統(tǒng)方法仍然有限,因?yàn)閻毫拥闹厝蹢l件會(huì)降低每次回收材料的質(zhì)量。
現(xiàn)在,CSCT 的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種溫和而快速的聚碳酸酯化學(xué)回收工藝,聚碳酸酯是一種常用于建筑和工程的堅(jiān)固塑料。
使用鋅基催化劑和甲醇,他們能夠在室溫下在 20 分鐘內(nèi)完全分解商用聚(雙酚 A 碳酸酯)(BPA-PC)珠粒。然后可以將廢物轉(zhuǎn)化為其化學(xué)成分,即雙酚 A (BPA) 和碳酸二甲酯 (DMC),有助于在無(wú)數(shù)次循環(huán)中保持產(chǎn)品質(zhì)量。
重要的是,BPA 回收可防止?jié)撛谄茐男原h(huán)境污染物的泄漏,而 DMC 是一種有價(jià)值的綠色溶劑和其他工業(yè)化學(xué)品的組成部分。
他們的結(jié)果發(fā)表在ChemSusChem,注意到與以前的方法相比,提高了工藝效率和更溫和的條件。
很有希望的是,該催化劑還可以耐受其他商業(yè)來(lái)源的 BPA-PC(例如 CD)和混合廢料進(jìn)料,增加了工業(yè)相關(guān)性,同時(shí)適用于其他塑料(例如聚乳酸(PLA)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯) (PET)) 在較高溫度下。
該團(tuán)隊(duì)還展示了一種完全循環(huán)的方法來(lái)生產(chǎn)幾種基于從廢 PET 瓶中提取的對(duì)苯二甲酰胺單體的可再生聚(酯酰胺)(PEA)。這些材料具有優(yōu)異的熱性能,可能用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,例如藥物輸送和組織工程。
巴斯大學(xué) CSCT 的首席研究員 Matthew Jones 教授說(shuō):“看到我們的催化劑在利用塑料廢料生產(chǎn)各種增值產(chǎn)品方面的多功能性,真是令人興奮。”
該論文的第一作者、來(lái)自 CSCT 的 Jack Payne 說(shuō):“雖然塑料將在實(shí)現(xiàn)低碳未來(lái)方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,但目前的做法是不可持續(xù)的。展望未來(lái),我們必須從可再生原料中采購(gòu)塑料,在設(shè)計(jì)階段嵌入可生物降解性/可回收性,并使現(xiàn)有的廢物管理策略多樣化?!?/span>
目前,該技術(shù)僅在小規(guī)模上進(jìn)行了展示,但是,該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在與巴斯大學(xué)的合作者進(jìn)行催化劑優(yōu)化和擴(kuò)大工藝規(guī)模(300 mL)。該研究由工程和物理科學(xué)研究委員會(huì)資助。