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加了这种催化剂,塑料垃圾晒晒太阳就能变成制氢原料

2020-02-03 11:03:46 界面新闻   作者: 徐宁  

塑料垃圾有了新的降解方法。

2019年12月,据美国新闻网站每日科学报道,新加坡南洋理工大学(NTU)的研究人员,发现了一种可以利用阳光将塑料垃圾转变成化学物质的方法。

NTU研究人员将不可生物降解的塑料垃圾投入加有催化剂的溶剂中,并暴露在阳光下,该溶剂仅用六天时间,就将塑料分解并转化成了甲酸。

甲酸是一种用途广泛的天然化学物质,可以用作食品防腐剂、抗菌清洁剂或氢能燃料电池。

马来西亚社会新闻网站SAYS报道称,该技术是全球第一个使塑料能够在如此短时间内分解的技术。

NTU物理与数学学院助理教授苏汉森(Soo Han Sen)是该项目的领队。他表示,这种新的化学反应可以完全分解例如聚乙烯等塑料。

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图片来源:NTU

大多数塑料不可生物降解,因为它们含有称为碳-碳键的极度惰性化学键,如果不施加高温,这些化学键不会轻易分解。

NTU研究团队使用的催化剂是钒。

钒是一种银灰色的金属,熔点高,常在化学工业中被用作催化剂,素有金属“维生素”之称。金属钒多被用于汽车的钢合金和飞机的铝合金中。

钒作为催化剂,通常由有机基团支撑,缩写为LV(O),它利用光能驱动化学反应,因此也被称为钒基光催化剂。

苏汉森表示,钒基光催化剂是专门用于打破塑料中那些碳-碳键的。

如果把碳-碳键比作拉链,那新型钒基光催化剂就是拉链的把手,当阳光照射时,钒基光催化剂解开拉链,使碳-碳键断裂。

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催化剂和溶剂塑料的混合物。图片来源:NTU

该催化剂对非聚对苯二甲酸乙二酯(PET)塑料的转化率为100%。

苏汉森表示,其研究团队试图获得更多的研究经费以吸引人才,扩大研究工作。该塑料分解技术若要进行商业化应用,至少需要五年时间。

该研究团队接下来的工作重点是,了解如何将此技术应用于分解其它不同类型的塑料,并减短分解时间。

目前,新加坡大多数塑料垃圾采用燃烧处理,燃烧后的灰烬被运送至新加坡的实马高岛(Semakau)垃圾填埋场。该填埋场预计2035年耗尽所有的填埋空间。

NTU试验和研发塑料垃圾解决方案,是为了解决实马高岛垃圾填埋场空间有限的难题。

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新加坡的实马高岛垃圾填埋场。图片来源:亚洲新闻频道

此前,科学家们也尝试过其它方法将废弃塑料转变为有用的化学物质,但许多方式或涉及不良试剂、或步骤过多,无法扩大生产规模。

例如,研究人员曾试图在溶剂中加入催化剂镉以反映产生氢气,但镉是一种有毒的重金属,被镉污染的空气会对人体产生严重危害。

用钒制作的催化剂,与工业中大多数由昂贵或有毒金属(如铂、钯或钌)制成的普通催化剂不同。钒基光催化剂的优点是储量丰富、成本较低,且对环境友好。




责任编辑: 李颖

标签: 塑料垃圾 制氢原料 塑料分解

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