來源:新華網 2024-07-12 11:55:21
分解聚乙烯、聚丙烯等塑料材料通常需要300攝氏度以上的(de)高溫條件,能源消(xiāo)耗較(jiào)多。日本東京大學日(rì)前發布新聞公報說,該校研究人員(yuán)在鈰的催化作用下(xià),利用可見光照射含少量羧基的聚乙烯,成功實現在(zài)80攝氏度的較低溫度(dù)環境下令這種(zhǒng)聚乙烯(xī)分解。
公報說,塑料廢棄物導致的環境汙(wū)染(rǎn)日益(yì)成為嚴重的社會問題(tí),特別是(shì)生產(chǎn)量大的聚(jù)乙(yǐ)烯和聚丙烯等塑料材料的回收利用(yòng)是亟待解決的問題。但聚乙烯和聚丙烯分(fèn)子鏈包含的(de)碳-碳鍵非常穩(wěn)定(dìng),使其分解一(yī)般需要300攝氏度以上的高溫條件。
產生碳自由基是引發碳-碳鍵斷裂(liè)的關鍵。東京大學(xué)研究團隊將少量羧基(jī)官能團引入聚乙烯,然後針對這種羧化聚乙烯粉末,摸索能令(lìng)羧基在光(guāng)照射下產(chǎn)生碳自由基的反應條件。
研究發現,在(zài)添加少量鈰催化劑的(de)80攝氏度乙(yǐ)腈中,用發光(guāng)波長為430納米的LED燈(dēng)照射羧化聚乙烯粉末可使羧基生成碳自由基(jī),並(bìng)且其高反應性(xìng)切斷了聚乙烯(xī)分子鏈上(shàng)的碳-碳鍵,長(zhǎng)鏈羧化聚乙烯分子被降解成分子量約500的片段。研究還確認,這一反應不僅能在(zài)乙腈(jīng)中進(jìn)行,在水中也能發生。
相關論文近日發表在《美國化學學會雜誌》上。公報說,本項研究在較低溫度環境下實(shí)現了通常需(xū)要高溫條件的聚乙烯分(fèn)解,表明經羧基(jī)官(guān)能團修飾(shì)的聚乙烯將來有望作為可降(jiàng)解塑料使用,這將(jiāng)使回收利用更加節能、低成本。
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