減少塑膠對環境危害,新催化方法將塑膠轉化為潤滑油

作者 | 發布日期 2019 年 10 月 26 日 9:54 | 分類 尖端科技 , 材料 , 能源科技 follow us in feedly


塑膠用過即丟,對人類而言很方便,對環境卻是浩劫,然而塑膠只要回收得當,價值絕對不僅限於一次性。科學家最近開發出新的催化方法,可以將塑膠轉化為潤滑油、機油、清潔劑甚至化妝品,既減少環境汙染又循環利用。

全球每年新生產將近 4 億噸塑膠製品,到 2050 年,這個數字可能會增長 4 倍,然而大概有 ¾ 塑膠用過一次就被丟棄,且沒有進入回收體制,這些垃圾在自然環境中需要數千年才能分解,我們至今已聽過無數海洋動物因誤食塑膠而死亡的案例。

該如何將這些一次性塑膠再轉換成高質量產品?雖然塑膠也可以熔融後再加工,但這種回收方法只能產生低價值材料,比如塑膠瓶回收後再製成公園長凳。而來自美國西北大學、阿貢國家實驗室、埃姆斯國家實驗室的科學家們,最近開發出新的催化方法,希望能將塑膠的聚乙烯分子轉化成附加價值高的商業產品。

新方法的催化劑由大小僅 2 奈米的鉑奈米粒子組成,沉積在約 50~60 奈米大小的鈣鈦礦立方體粒子上,但要將一種材料的奈米粒子沉積在另一材料的較大奈米顆粒上,是項艱鉅任務,因此阿貢國家實驗室團隊還開發了原子層沉積技術以精確控制奈米顆粒。

在適度壓力與溫度下,催化劑可以裂解塑膠強韌的碳-碳鍵、並轉化成高質量液態烴,這種液體能應用於機油、潤滑劑或蠟,也能進一步加工變成清潔劑和化妝品的使用成分之一。

此外,過去熔融塑膠或使用一般催化劑的回收方法會產生溫室氣體和有毒副產物,但新的催化方法在過程所產生之廢物少很多。雖然催化劑還可以設計得更好,但目前結果看起來或多或少能幫忙解決地球一大頭疼問題。

新論文發表在《ACS Central Science》期刊。

(首圖來源:pixabay

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