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巴斯大學的研(yán)究小(xiǎo)組開發了一(yī)種聚碳酸酯的化學回收(shōu)工藝

來源:中國妖精影院樹脂網 2022-02-25 14:50:48

巴斯大(dà)學(xué)可持續和循環技術中心(xīn)(CSCT)的一個研(yán)究小組開發了一(yī)種在室溫下對塑料垃圾(jī)進行升級改造的簡單新方法。研究人員希望這種新工藝將有助(zhù)於(yú)回收利用變得更加經濟可行(háng)。

殘(cán)留在垃圾填埋場或自然環境中的塑料垃圾目前超(chāo)過了其餘(yú)所有生物質垃圾的總和(40億噸(dūn)),最終成為21世紀最大的環境挑戰(zhàn)之一。雖然整個歐洲的回收(shōu)率在增加,但傳統的(de)方法仍然是有限的,因為惡劣的重(chóng)熔條件會降低每次回收材料的質量(liàng)。

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

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

然(rán)後(hòu)廢物可(kě)以轉化為其化學成分(fèn),即雙(shuāng)酚A(BPA)和碳(tàn)酸二甲酯(zhǐ)(DMC),有助於在無限的循環中保持產(chǎn)品質量。

重要的是,雙酚A的回收防止了一種(zhǒng)潛在的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工業化學(xué)品的構件。

他們的研究結果發表(biǎo)在《ChemSusChem》上,指出與以前的方法相比,工藝(yì)效率提高,條(tiáo)件更溫和。

令(lìng)人欣喜的是,該催化劑還能(néng)允許其他商業來源的雙酚A-PC(如CD)和混合廢物原料,從而提高了工業相(xiàng)關性,同時(shí)在更高的溫度下還能適應其他塑料(如聚乳酸(PLA)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(zhǐ)(PET))。

該(gāi)團隊還展示(shì)了一種(zhǒng)完全循環的方法,以來自廢舊PET瓶的對苯二甲(jiǎ)酸單體為基礎(chǔ),生產幾種可再生的(de)聚(酯-酰胺(àn))(PEA)。這些材料具有優良(liáng)的熱性能,有可能(néng)用於生物醫學應用,例如藥物輸送和組織工程。

巴斯(sī)大學CSCT的(de)首(shǒu)席研究員Matthew Jones教授說:“看到我們的催化(huà)劑在利用塑料(liào)廢料生產廣泛(fàn)的增值(zhí)產品方麵的(de)多功能性,這真的令人激動。在可能的情況下,我們以此類產品為(wéi)目標,通過經濟激勵措施幫助促進和加速實施新興的可持續(xù)技術(shù),這一點至(zhì)關重要。”

該論文(wén)的第一作者,來自CSCT的Jack Payne說:“雖然(rán)塑料將在實(shí)現低(dī)碳的未來中(zhōng)發揮關鍵作用,但目前的做法是(shì)不可持續的。在未來,我(wǒ)們必須從可再生原料中(zhōng)獲取塑(sù)料,在設計階段嵌入生物降解性(xìng)/可回收性,並使現有的廢物管理策略多樣(yàng)化。這種未來的創新不應局限於新(xīn)興材料,也(yě)應包括既有產品。我們的方(fāng)法為聚碳酸酯在溫和條件下的回收創造(zào)了新的機會,有助於促進(jìn)循環經濟,並使碳無限期地保持在循環中(zhōng)。”

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


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