我們知道沸石可以用作催化劑,它可以對有機物進行催化,所以可以拿來進行對塑料催化,具體如何操作我們就來看一下吧。塑料垃圾在海洋、土壤甚至我們體內的積累是目前面臨的主要污染問題之一,迄今已處理超過 50 億噸。盡管在回收塑料產品方面做出了重大努力,但實際上如何利用這些雜亂無章的材料仍然是一個具有挑戰性的問題。

目前,塑料有很多不同的種類,而將它們分解成可以以某種方式重復使用的化學過程,往往對每種類型的塑料都要求地非常具體。從汽水瓶到洗滌劑罐再到塑料玩具,對雜亂無章的廢料進行分類是不切實際的。根據麻省理工學院的新研究,已發現使用基于鈷的催化劑的化學過程非常有效地將多種塑料分解成單一產品,例如聚乙烯(PET)和聚丙烯(PP),這兩種最廣泛生產的塑料形式。丙烷隨后可用作爐灶、加熱器和車輛的燃料,或用作生產各種產品(包括新塑料)的原料,從而可能提供至少部分閉環回收系統。

沸石可以實現更有效的塑料回收-國投盛世

一直以來,回收塑料一直是一個棘手的問題,因為塑料中的長鏈分子通過碳鍵結合在一起,其非常穩定且難以分解。打破這些鍵的現有技術傾向于產生不同分子的隨機混合,然后需要復雜的精煉方法來分離成可用的特定化合物。但是難度在于難以控制在碳鏈的哪個位置破壞分子。

而以天然沸石為原材料制成的催化劑,其中含有鈷納米粒子,可以選擇性地分解各種塑料聚合物分子,并將其中的80%以上轉化為丙烷。盡管沸石布滿了小于一納米寬的規則孔隙(對應于聚合物鏈的寬度),但一個合乎邏輯的假設是沸石和聚合物之間幾乎沒有相互作用。然而,令人驚訝的是,情況恰恰相反:不僅聚合物鏈進入孔隙,而且鈷和沸石中的酸性位點之間的協同作用可以在同一點斷裂鏈。事實證明,該裂解位點對應于僅切掉一個丙烷分子而不會產生不需要的甲烷,從而使其余較長的碳氫化合物一次又一次地準備好進行該過程。

這種新工藝使用的沸石和鈷材料成本較低并且可以廣泛使用,研究人員在混合再生塑料的試驗中測試了這一工藝,獲得了明顯效果。但是需要對更多種類的混合廢物流進行更多測試,以確定材料中的各種污染物產生了多少污染——例如墨水、膠水和塑料容器上的標簽,或其他混入其中的非塑料材料與廢物,以及這如何影響過程的長期穩定性。

如今,麻省理工學院的團隊還在繼續研究該系統的經濟性,并分析它如何適應當今處理塑料和混合廢物流的系統。

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