美國(guó)能源部發(fā)明回收一次性塑料的新方法，HDPE可變成完全可回收的材料

在這個(gè)環(huán)保意識(shí)強(qiáng)烈的時(shí)代，回收塑料已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但要完全回收所有消費(fèi)后塑料，還有很多工作要做。美國(guó)能源部的科學(xué)家們正在努力做出一些改進(jìn)。研究人員說(shuō)，他們的最新成果是一種回收高密度聚乙烯(HDPE)的新方法，這種方法可以將高密度聚乙烯變成完全可回收甚至是可生物降解的材料。

研究人員稱，美國(guó)能源部合作升級(jí)回收塑料研究所(iCOUP)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了這種方法，該方法使用一系列催化劑將HDPE的聚合物鏈切割成末端含有反應(yīng)基團(tuán)的較短片段。這使得小塊的塑料可以重新組合在一起，形成一種新的產(chǎn)品，這種塑料在實(shí)驗(yàn)室和自然環(huán)境中都更容易分解。

研究的相關(guān)性

目前最大的污染源之一是一次性塑料制品。研究人員指出，HDPE因其強(qiáng)度、靈活性、壽命長(zhǎng)，而且價(jià)格便宜的特性在這些類型的應(yīng)用中無(wú)處不在。

然而，HDPE產(chǎn)品往往從化石燃料中生產(chǎn)，使用后并沒(méi)有回收，其中許多產(chǎn)品被焚燒、傾倒在垃圾填埋場(chǎng)或丟棄在環(huán)境中。此外，研究人員說(shuō)，即使HDPE被回收，產(chǎn)生的材料的質(zhì)量也不如原來(lái)的產(chǎn)品。

根據(jù)發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)雜志》(Journal of The American Chemical Society)上的一篇關(guān)于該研究的論文摘要，能源部研究人員開(kāi)發(fā)的方法將消費(fèi)者的HDPE轉(zhuǎn)化為所謂的遙致光大單體，這種單體“適用于循環(huán)再處理”。

該論文稱，在沒(méi)有烯烴受體的情況下，使用Ir-POCOP催化劑催化脫氫，將不飽和引入HDPE中，然后用丙烯酸2-羥乙基酯進(jìn)行交叉置換，然后進(jìn)行氫化，將部分不飽和HDPE轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)致離的大單體。

生產(chǎn)可重復(fù)使用的材料

研究人員說(shuō)，這種大單體的直接再聚合產(chǎn)生了一種脆性材料，因?yàn)樗目傮w重量平均分子量很低。此外，對(duì)含有少量二乙醇胺的遠(yuǎn)旋大單體進(jìn)行氨基水解，可提高材料的整體功能。

研究人員寫道:“通過(guò)酯交換反應(yīng)，產(chǎn)生的大單體被重新聚合，從而產(chǎn)生一種機(jī)械性能與消費(fèi)后的HDPE廢料相當(dāng)?shù)木酆衔铩！?/p>

此外，在有機(jī)堿的催化下，再聚合材料的解聚再生了遙離性大單體，這為材料以可持續(xù)的方式回收提供了一條途徑。

研究人員說(shuō)，通過(guò)美國(guó)能源部的新方法回收HDPE的能力，可以減少目前與這種塑料相關(guān)的大量碳排放和污染。他們說(shuō)，它還創(chuàng)造了一個(gè)更循環(huán)的經(jīng)濟(jì)，使用HDPE廢塑料作為原料，可以重復(fù)回收而不損失質(zhì)量的新材料。（專塑視界）