中國與美國科學(xué)家合作開發(fā)了降解塑料的新技術(shù)，為解決“白色污染”提供了一個新的可行途徑。
中美科學(xué)家17日宣布，在降解聚乙烯(polyethylene ，簡稱PE)廢塑料方面取得突破，不僅為解決被稱為“白色污染”的廢塑料污染提供了一種可能的新途徑，降解產(chǎn)物還可用于生產(chǎn)清潔柴油，促進(jìn)碳資源循環(huán)利用。
這項(xiàng)研究由中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所小組和美國加利福尼亞大學(xué)歐文分校小組合作完成。相關(guān)論文發(fā)表在新一期美國《科學(xué)進(jìn)展》雜志上。
廢塑料造成的“白色污染”是目前世界各國面臨的棘手環(huán)保問題之一。年產(chǎn)量上億噸的聚乙烯是產(chǎn)量較大的塑料產(chǎn)品，同時也是具有惰性、穩(wěn)定的高分子材料之一，難以降解。目前絕大部分廢塑料主要通過填埋和焚燒處理，但前者占用土地資源且易污染地下水，而后者增加了碳排放還會造成大氣污染。
在新研究中，科學(xué)家利用交叉烷烴復(fù)分解催化策略，使用廉價的低碳烷烴作為反應(yīng)試劑和溶劑與聚乙烯發(fā)生重組反應(yīng)，有效降低了聚乙烯的分子量和碳鏈長度。低碳烷烴是在石油煉制中大量生成的副產(chǎn)品，不能作為燃油或天然氣，使用價值非常有限。
率領(lǐng)上海研究小組的黃正對新華社記者說，在這個體系中，過量存在的低碳烷烴好比“剪刀”，多次和聚乙烯重組反應(yīng)，直至把分子量上萬、甚至上百萬的聚乙烯降解為可作為清潔柴油的烷烴。
他說，新技術(shù)可以降解所有類型的聚乙烯，包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、以及線性低密度聚乙烯等，并且催化劑可兼容商業(yè)級別聚乙烯中的各種添加劑。在實(shí)際生活中，這一技術(shù)可用于降解各種聚乙烯廢塑料，包括廢塑料瓶、廢塑料膜、以及廢塑料袋等。
目前降解聚乙烯使用的是高溫裂解法，但這種方法往往需要超過400攝氏度的反應(yīng)溫度，并生成非常復(fù)雜的產(chǎn)物，包括氣、油、蠟、焦等，利用價值低。新方法反應(yīng)溫度在150至200攝氏度之間，且無論聚乙烯廢塑料結(jié)構(gòu)如何，生成物均以直鏈烷烴為主，主要是可作為柴油的C9到C22烷烴。
