塑料回收创新方法或将开发出新的塑料回收催化剂
废塑料
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2022-12-27
在22日举行的美国化学学会秋季年会上，美国太平洋西北国家实验室领导的研究小组提出了一项塑料回收创新方法，它在减少贵金属钌使用量的同时，提高了对有用产品的转化率。这项研究使科学家有机会开发出更高效、更具选择性和多用途的塑料回收催化剂。
这种新方法更有效地将塑料转化为有价值的商品化学品，这一过程被称为“升级再造”。此外，与其他报告的方法相比，这种方法产生的副产品甲烷要少得多。
石油基塑料垃圾是一种未开发的碳基化学物质来源，可用作制造有用的耐用材料和燃料的起始材料。
众所周知，向聚丙烯和聚乙烯等难以回收的塑料中添加氢气（一种称为氢解的反应），是一种将废塑料转化为碳氢化合物的有前景的策略。这一过程需要催化剂具有高效率和选择性才能在经济上可行。
研究小组发现，减少贵金属钌的含量实际上提高了聚合物的升级再造效率和选择性。他们最近发表在《ACS催化》上的一项研究表明，当金属与载体结构的低比例导致结构从有序的粒子阵列转变为无序的原子筏时，效率就会提高。
基于上述发现，研究小组在分子水平上观察到了无序的转变，然后利用既定的理论证明，在这项实验工作中，单原子实际上是更有效的催化剂。
研究人员表示，他们已经研究了更便宜、更容易获得的载体材料来替代氧化铈。研究还发现，经过化学修饰的二氧化钛，可能会为聚丙烯的升级再造提供一条更有效、更有选择性的途径。
当没有清洁的塑料来源时，工业升级过程中会有来自聚氯乙烯和其他来源的氯。氯会污染塑料的升级再造反应。为了使新方法适用于混合塑料回收流水线，研究小组现在正在探索氯的存在如何影响化学转化的效率，或有助于将通常会导致环境污染的废塑料转化为有用的产品。
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