2021年1月28日
塑料在人们的生活中无处不在。然而，当含有塑料的物品完成了它们的使命后，只有一小部分被回收到新产品中，而新产品的质量往往低于原材料。而且，将这些废物转化为高价值化学品需要大量能源。
现在，研究人员在ACS的杰斯奥将钌碳催化剂和温和、低能的反应条件结合起来，将瓶子和其他包装中使用的塑料转化为燃料和化工原料。
用于玩具、无菌医疗包装以及食品和饮料容器的坚固一次性塑料的全球生产正在增加。聚烯烃聚合物，如聚乙烯和聚丙烯，是这些产品中最常用的塑料，因为聚合物的分子结构——碳原子和氢原子的长直链——使材料非常耐用。亚博网站下载
然而，很难降解聚烯烃中的碳-碳键，因此需要使用高温（800至1400华氏度）或强化学物质的能源密集型程序来分解和回收聚烯烃。
先前的研究表明，锆、铂和钌等贵金属可以在中等反应温度下催化裂解短而简单的烃链和复杂的植物木质素分子，所需能量比其他技术少。
因此，尤里·罗曼·莱什科夫（Yuriy Román-Leshkov）及其同事想知道金属基催化剂是否会对具有长烃链的固体聚烯烃产生类似的效果，将其分解成可用的化学品和天然气。
研究人员开发了一种方法，在温和条件下，在贵金属或过渡金属纳米颗粒存在下，使简单碳氢链与氢反应。在他们的实验中，钌碳纳米颗粒在392华氏度时将超过90%的碳氢化合物转化为较短的化合物。yabo214
然后，研究小组在更复杂的聚烯烃上测试了新方法，包括一个商用塑料瓶。尽管没有按照当前能源密集型方法的要求对样品进行预处理，但使用这种新方法将样品完全分解为气体和液体产品。
与目前的降解方法不同，可以对反应进行调整，使其产生天然气或天然气与液态烷烃的混合物。
研究人员表示，实施他们的方法可以帮助减少垃圾填埋场中的消费后垃圾量，方法是将塑料回收为理想的、高价值的烷烃，尽管需要净化产品的技术才能使该过程在经济上可行。
作者感谢美国能源部能源效率和可再生能源办公室、先进制造业办公室和生物能源技术办公室的资助。
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资料来源：https://www.acs.org/content/acs/en.html