PET塑料(聚对苯二甲酸乙二醇酯)是最常用的塑料用于制造一次性包装,包括饮料容器。在美国,超过85%的一次性塑料水瓶最终在垃圾填埋场或海洋。
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为了解决日益严重的塑料问题,化学家在科罗拉多大学博尔德(铜博尔德)设计了一个创新的,回收PET塑料的新方法。被称为电化学塑料解散,技术部署的组合化学反应和电解——这一过程使用电力水分离成氢和氧。
发表在《化学催化研究人员描述他们的电化学方法,塑料解散的电动回收方法。
团队声称技术可以提供深”机械的理解小分子的反应,才能转化为可持续的、可伸缩的高分子解构的技术方法。”
简而言之,该方法利用电解和化学反应分解塑料的分子,这看似分解在短短几小时。
分散的塑料问题
人类取决于塑料在日常应用中,从食品包装和消费电子安全设备和关键零部件在运输部门。然而,尽管我们尽了最大努力不再使用回收塑料,塑料仍占很大比例的海洋垃圾在全球各地。
拍拍自己的时候我们把东西扔进垃圾桶,但大部分可回收的塑料风被回收。
Oana卢卡,助理教授,化学系,加州大学博尔德
由于这些原因,该团队将注意力转向开发新的方法来解决塑料问题和专注于最广泛使用的塑料-聚对苯二甲酸乙二醇酯,宠物。
我们想找出如何可以恢复分子材料,塑料的构建块,这样我们就可以使用它们了。
Oana卢卡,助理教授,化学系,加州大学博尔德
在实验室中,加州大学博尔德团队进行了一系列小规模测试通过混合少量的宠物化学分子,然后将电流引入。在短短的时间之内,团队注意到宠物似乎消失在解决方案。
他们完成这一磨碎的宠物到powder-like物质和化学溶液电解混在一起。团队增加了一个额外的分子[N-DMBI] +盐,形成一个“反应性中介”分解宠物分子电流时应用。
实际上是很棒的实时观察反应进展…解决方案第一深粉红色,然后随着聚合物分裂变得清晰。
永福范教授的博士生,加州大学博尔德
回收的新方法
虽然团队已经很长的路要走才能应用该方法在塑料问题规模充分分散,打破所有的塑料,并防止它进入环境,本研究是在正确的方向上迈出了一大步。
团队希望其研究凸显了需要找到回收的新方法。简单的消费品和塑料分离成不同颜色的箱子是不够的,尤其是在大多数塑料实际上不是回收但最终在垃圾填埋场。
在垃圾填埋场,塑料慢慢分解成塑料微粒,进入环境和食物链。塑料微粒已经随处可见,从南极到最深的海洋和人类体内的一部分。
卢卡和她的团队的目标是使用他们的方法溶解PET塑料,然后检索单个分子作为构建块新材料制成的再生产品,即使它很简单,做一个新的旧的塑料瓶。
如果我有我的方式作为一个疯狂的科学家,我将使用这些电化学方法分解许多不同种类的塑料一次…,你可以,例如,去这些海洋中巨大的垃圾补丁,把所有的废物变成一个反应堆和得到很多有用的分子。
Oana卢卡,助理教授,化学系,加州大学博尔德
主要的挑战是采取方法走出实验室,进入现实世界解决塑料污染,使世界上的海洋和景观更清洁的同时在创建新产品。
引用和进一步阅读
应变,d . (2023)回收的未来可能有一天意味着溶解塑料用电,铜博尔德今天。可以在:https://www.colorado.edu/today/2023/07/05/future-recycling-could-one-day-mean-dissolving-plastic-electricity
范教授,由P.H.et al。(2023)的酯塑料使用的电动回收单电子electro-organocatalysis”,化学催化,p . 100675。可以在:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2667109323002026。
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