利用锌催化剂和甲醇可以让建筑塑料回收更加“普通化”和经济化

2022-02-24 14:40:43  信息编号：K212620  浏览次数：97

巴斯大学可持续和循环技术中心（CSCT）的一组研究人员开发了一种简单的室温下塑料废料循环方法。研究人员希望新工艺将有助于回收利用变得更加经济可行。

目前，生活在垃圾填埋场或自然环境中的塑料垃圾超过了所有生物量（40亿吨），这是21世纪最大的环境挑战之一。虽然整个欧洲的回收率都在上升，但传统方法仍然有限，因为每次回收材料时，苛刻的重熔条件都会降低材料的质量。

现在，CSCT的研究人员已经为聚碳酸酯开发了一种温和而快速的化学回收工艺，聚碳酸酯是建筑和工程中常用的一种坚固的塑料。

使用锌基催化剂和甲醇，他们能够在室温下20分钟内完全分解商用聚（双酚a碳酸盐）（BPA-PC）珠。然后，废物可以转化为其化学成分，即双酚A（BPA）和碳酸二甲酯（DMC），有助于在无限次循环中保持产品质量。重要的是，BPA回收可防止潜在破坏性环境污染物的泄漏，而DMC是一种宝贵的绿色溶剂，也是其他工业化学品的基石。

他们的研究结果发表在ChemSusChem上，指出与以前的方法相比，该方法提高了工艺效率，条件更温和。

令人鼓舞的是，该催化剂也能耐受BPA-PC（如CD）和混合废饲料的其他商业来源，增加了工业相关性，同时在较高温度下也能适应其他塑料（如聚乳酸（PLA）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET））。

该团队还展示了一种完全循环的方法，以从废PET瓶中提取的对苯二甲酰胺单体为基础，生产几种可再生的聚（酯酰胺）s（PEA）。这些材料具有优异的热性能，可能用于生物医学应用，例如药物输送和组织工程。

巴斯大学CSCT的首席研究员Matthew Jones教授说：“看到我们的催化剂在从塑料废料中生产各种增值产品方面的多才多艺，真是令人兴奋。在可能的情况下，我们以这些产品为目标，通过经济激励来帮助促进和加速新兴可持续技术的实施，这一点至关重要。”

该论文的第一作者、CSCT的杰克·佩恩（Jack Payne）说：“虽然塑料将在实现低碳未来方面发挥关键作用，但目前的做法是不可持续的。展望未来，我们必须从可再生原料中获取塑料，在设计阶段嵌入生物降解性/可回收性，并使现有的废物管理策略多样化。这种未来的创新不应该局限于新兴材料，也应该包括成熟的产品。我们的方法为在温和条件下回收聚碳酸酯创造了新的机会，有助于促进循环经济，并将碳无限期地留在循环中。”

目前，该技术仅在小规模上被证明，然而，该团队目前正在与巴斯大学的合作者一起进行催化剂优化和扩大过程（300毫升）。