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巴斯大學的研究小組開(kāi)發了一種聚碳酸酯的化學回收工藝

來源:中國合(hé)成樹脂網 2022-02-25 14:50:48

巴斯大學可持續和循環技術中心(xīn)(CSCT)的一個研究小組開發了一種在室溫下對塑料垃(lā)圾進行升級改造的簡單新方法。研究人員希望這種新工藝將(jiāng)有助於回收(shōu)利用變(biàn)得更加經(jīng)濟可行。

殘留在垃圾填埋(mái)場或自然環境中的塑料垃圾目前超過了其餘所有生物質垃圾的(de)總和(40億噸),最終成為21世紀最大的環境挑戰之一(yī)。雖然整個歐洲的回收率在增加,但傳統的方法仍然是有限的,因為惡劣的重熔條件會(huì)降低每次回收材料的質(zhì)量。

現在,CSCT的研究人員已經為聚碳酸酯開發了一種溫和而快速的化學回收工藝,這是一類(lèi)常用於建築和工程(chéng)的堅固塑料。

使用一種鋅基催化劑和甲醇,他們能夠在室溫下20分鍾內完全分解商用聚(雙酚A碳酸酯)(BPA-PC)粒子。

然後廢物可以轉化為其(qí)化學成分,即雙酚A(BPA)和碳酸二甲酯(DMC),有助於在(zài)無(wú)限的循環中保持產品質量。

重要的是,雙(shuāng)酚A的回收防止了一種潛在的(de)破壞性環境汙染物的泄漏,而DMC是一種寶貴的綠色溶劑和其他(tā)工業化學品的構(gòu)件。

他們的研(yán)究結果發表在《ChemSusChem》上,指(zhǐ)出與以前的方法相比,工藝效率提高,條(tiáo)件更溫和。

令人欣喜的是,該(gāi)催化劑還(hái)能允許其他商業來源的雙酚(fēn)A-PC(如CD)和(hé)混合廢物(wù)原料,從而提高了工業相關(guān)性,同時在更高的溫度下還能適應其他塑料(liào)(如聚乳酸(PLA)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET))。

該團隊還展示了一種完全循環的方法,以來自(zì)廢舊PET瓶的對苯二甲酸單體為(wéi)基礎,生產幾種可再生的聚(酯-酰胺)(PEA)。這些(xiē)材料具有(yǒu)優良的熱性能,有可能用於生物醫學應用,例(lì)如藥物輸送和組織工程。

巴斯大學CSCT的首席研究員Matthew Jones教(jiāo)授說:“看到我們的(de)催化(huà)劑在利用(yòng)塑料廢(fèi)料生(shēng)產廣泛的增值產品方麵的多功能性,這(zhè)真的令人激動。在可能的情況下,我們以此類產品為目標,通過(guò)經濟激勵措(cuò)施幫助促進和加速實施新興的可持續技術(shù),這一(yī)點至關重要。”

該論文(wén)的第一作者,來自CSCT的Jack Payne說(shuō):“雖(suī)然塑料將在實現低碳的未來中發(fā)揮關鍵作用,但目前的(de)做法是不可持(chí)續的。在未(wèi)來,我們必須從可再生原(yuán)料中獲取(qǔ)塑料,在設計階段(duàn)嵌入生物降解性/可回收性,並使現有的廢物(wù)管(guǎn)理(lǐ)策略多(duō)樣化。這種未來的創新不應局(jú)限於(yú)新興材料,也應包括(kuò)既有產品。我們的方法為聚(jù)碳酸酯在溫和條件下的回收創造了新的(de)機會,有助(zhù)於促進循環經濟,並使碳無限期地保持在循環中。”

目前,該技術隻在小規模上進行了展(zhǎn)示,然而,該團隊現(xiàn)在(zài)正與巴斯大(dà)學的合作者一起研究催化劑的(de)優化和擴大工藝規模(300毫升)。這項研究得到了工程和(hé)物理科學研究委(wěi)員會的資(zī)助。


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