研究者發現聚乙烯廢塑料溫和可控降解新方法
2016-06-21
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據悉，中科院上海有機化學研究所黃正課題組和加州大學爾灣分校管治斌課題組合作，在聚乙烯廢塑料降解研究中獲重大突破，相關研究成果6月18日在線發表于《科學進展》。
研究者發現聚乙烯廢塑料溫和可控降解新方法
塑料作為三大材料之一，在我們日常生活中扮演著及其重要的作用。但廢塑料難以降解，易對環境造成污染，也被稱為“白色垃圾”，已成全世界共同的難題。
聚乙烯是年產量最大的塑料產品，同時又是最惰性和穩定的高分子之一，相比較其它類型聚烯烴(如聚丙烯、聚苯乙烯)，更加難以降解。目前絕大部分的廢塑料，主要通過填埋和燃燒的方法處理：前者占用土地資源，且易造成地下水污染;后者增加大氣碳排放，并會造成大氣污染。值得注意的是：在中國農村，許多地方將廢塑料在露天環境下簡單燃燒，造成有毒氣體(二惡英等)的排放，具有較大的危害性。
研究人員利用交叉烷烴復分解催化策略，使用價廉量大的低碳烷烴作為反應試劑和溶劑(此類低碳烷烴在石油煉制中大量生成，不能作為燃油或天然氣，使用價值非常有限)，通過與聚乙烯發生重組反應，有效降低聚乙烯的分子量和長度。在反應體系中低碳烷烴過量存在，可多次參與與聚乙烯的重組反應，直至把分子量上萬、甚至上百萬的聚乙烯降解為清潔柴油。
這種技術不僅可以降解幾乎所有類型的聚乙烯，還能兼容商業級別聚乙烯中各種添加劑，并被證明適用于實際生活中多種聚乙烯廢塑料。相比傳統的高溫裂解，黃正、管治斌等發展的方法具有反應條件溫和，產物選擇性高的優點。這一方法能夠在較低溫度下主要生成清潔的柴油。這一新方法產生的柴油只有碳、氫元素，燃燒時不會產生含硫、氮的污染物。至于聚乙烯蠟，則可作為添加劑，應用于聚烯烴加工領域。
黃正研究員告訴記者，已對這一科研成果申請專利。據悉，目前該團隊正在發展更高效、成本更低的聚乙烯降解催化劑，為聚烯烴降解中試反應做積極準備。
中科院院士、上海有機化學所所長丁奎嶺表示，這是一項十分具有挑戰性的研究工作，所取得的階段性成果為未來解決“白色污染”的資源化利用問題開辟了一個新的思路，提供了一種可能的途徑。
研究者發現聚乙烯廢塑料溫和可控降解新方法
塑料作為三大材料之一，在我們日常生活中扮演著及其重要的作用。但廢塑料難以降解，易對環境造成污染，也被稱為“白色垃圾”，已成全世界共同的難題。
聚乙烯是年產量最大的塑料產品，同時又是最惰性和穩定的高分子之一，相比較其它類型聚烯烴(如聚丙烯、聚苯乙烯)，更加難以降解。目前絕大部分的廢塑料，主要通過填埋和燃燒的方法處理：前者占用土地資源，且易造成地下水污染;后者增加大氣碳排放，并會造成大氣污染。值得注意的是：在中國農村，許多地方將廢塑料在露天環境下簡單燃燒，造成有毒氣體(二惡英等)的排放，具有較大的危害性。
研究人員利用交叉烷烴復分解催化策略，使用價廉量大的低碳烷烴作為反應試劑和溶劑(此類低碳烷烴在石油煉制中大量生成，不能作為燃油或天然氣，使用價值非常有限)，通過與聚乙烯發生重組反應，有效降低聚乙烯的分子量和長度。在反應體系中低碳烷烴過量存在，可多次參與與聚乙烯的重組反應，直至把分子量上萬、甚至上百萬的聚乙烯降解為清潔柴油。
這種技術不僅可以降解幾乎所有類型的聚乙烯，還能兼容商業級別聚乙烯中各種添加劑，并被證明適用于實際生活中多種聚乙烯廢塑料。相比傳統的高溫裂解，黃正、管治斌等發展的方法具有反應條件溫和，產物選擇性高的優點。這一方法能夠在較低溫度下主要生成清潔的柴油。這一新方法產生的柴油只有碳、氫元素，燃燒時不會產生含硫、氮的污染物。至于聚乙烯蠟，則可作為添加劑，應用于聚烯烴加工領域。
黃正研究員告訴記者，已對這一科研成果申請專利。據悉，目前該團隊正在發展更高效、成本更低的聚乙烯降解催化劑，為聚烯烴降解中試反應做積極準備。
中科院院士、上海有機化學所所長丁奎嶺表示，這是一項十分具有挑戰性的研究工作，所取得的階段性成果為未來解決“白色污染”的資源化利用問題開辟了一個新的思路，提供了一種可能的途徑。
