将瓶装塑料转化为燃料和化工原料的新方法

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它们的任务后,只有一小部分被回收成新产品,与原始材料相比,新产品的质量往往较低。而且,将这些废物转化为高价值的化学物质需要大量的能源。

现在,研究人员在ACS的江淮盟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。

全球坚固的一次性塑料玩具、无菌医疗包装以及食品和饮料容器的生产正在增加。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——长而直的碳原子链和氢原子链——使材料非常耐用。欧洲杯足球竞彩

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,在温和的条件下,在贵金属或过渡金属纳米颗粒的存在下,简单的碳氢链与氢发生反应。欧洲杯猜球平台在他们的实验中,钌碳纳米颗粒在392华氏度将超过90%的碳氢化合物转化为较短的化合物。欧洲杯猜球平台

然后,研究小组在更复杂的聚烯烃上测试了这种新方法,包括一个市售塑料瓶。尽管没有对样品进行预处理,但在使用这种新方法时,它们被完全分解为气态和液态产品。

与目前的降解方法不同,该反应可以进行调整,从而生成天然气或天然气和液体烷烃的组合。

研究人员说,实施他们的方法可以帮助减少垃圾填埋场的消费后的数量,通过回收塑料为理想的、高价值的烷烃,尽管需要技术来净化产品,使这一过程在经济上可行。

报告的作者承认,美国能源部能效和可再生能源办公室、先进制造办公室和生物能源技术办公室提供了资金支持。

该论文可作为ACS AuthorChoice文章免费获取在这里

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资料来源:https://www.acs.org/content/acs/en.html

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