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科学家制定策略来加速塑料升级过程

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2022年5月27日审查贝森·戴维斯（Bethan Davies）

塑料升级主要是由于新设计的催化剂分解塑料。由AMES实验室专家领导的一组研究人员生产了第一批加法无机催化剂，将聚烯烃聚合物分解为化学物质，以在2020年生产更有价值的产品。

科学家制定了加速塑料升级过程的策略。 — 视觉催化剂的两种变体，除去壳的一部分以显示内部。白色球代表二氧化硅壳，孔是孔。明亮的绿色球体代表催化位点，左侧的位置比右侧的催化位点要小得多。较长的红色弦代表聚合物链，较短的字符串是催化后的产物。所有较短的字符串的大小都相似，代表了催化剂变化的一致选择性。此外，较小的催化剂位点产生了更多较小的链，因为反应发生得更快。图片来源：AMES实验室

此后，该团队制定并测试了一项计划，以加速变化而不损害有吸引力的产品。

埃姆斯实验室科学家温尤黄（Wenyu Huang）是提出催化剂想法的人。它包含由固体二氧化硅芯支撑的铂颗粒，并包裹在欧洲杯猜球平台具有均匀孔的硅壳中，可以提供催化位点。

由于铂金的高成本及其限制供应，所需的铂金量很少。长聚合物链穿过孔，并在解构测试期间接触催化位点，然后将链分成不再是塑料材料的较小尺寸的钻头。

根据科学家亚伦·萨多（Aaron Sadow）的说法，该团队创建了三种催化剂的变体艾姆斯实验室塑料合作升级研究所（ICOUP）的负责人。每个变体的芯和多孔壳的大小相同，但是铂颗粒的直径从1.7到2.9至5.0 nm不等。欧洲杯猜球平台

研究人员期望铂粒径的变化会改变产物链的长度，从而导致大铂颗粒的链条更长，而小铂颗粒的链条较短。欧洲杯猜球平台但是，研究人员确定所有三种催化剂的产品链的长度都是相同的。

在文献中，碳碳键裂解反应的选择性通常随铂纳米颗粒的大小而变化。欧洲杯猜球平台通过将白金放在毛孔的底部，我们看到了非常独特的东西。

科学家亚伦·萨多（Aaron Sadow）

相反，这三个催化剂将链分成较小的分子的速率变化。较大的铂颗粒与冗长的聚合物链的相互作用较慢欧洲杯猜球平台，但较小的颗粒响应速度更快。

这种较高的速率可能是由于较小的纳米颗粒表面具有较大比例的边缘和角铂位点。欧洲杯猜球平台这些位点比位于颗粒面上的铂更活跃地裂解聚合物链。欧洲杯猜球平台

根据萨多（Sadow）的说法，这些发现很重要，因为它们揭示了活动可以独立于这些过程中的选择性而改变。

萨多补充说：“现在，我们相信我们可以制造一个更活跃的催化剂，该催化剂可以更快地咀嚼聚合物，同时使用催化剂结构参数以特定的产品链长度拨号。透明

根据黄的说法，这种多孔催化剂中这种更大的分子反应性尚未得到很好的探索。结果，这项研究对于理解基础科学及其如何应用于升级塑料至关重要。欧洲杯线上买球

我们确实需要进一步理解系统，因为我们仍在每天学习新事物。我们正在探索其他参数，我们可以收听以进一步提高生产率并转移产品分布。因此，我们列表中有很多新事物在等我们发现。

AMES实验室科学家Wenyu Huang

该论文由X. Wu，A。Tennakoon，R。Yappert，M。Esveld，M.S。合着。Ferrandon，R.A。A.M. HacklerLapointe，A。Heyden，M。Delferro和B. Peters，发表在美国化学学会杂志。

在AMES实验室的领导下，塑料合作升级研究所（ICOUP）进行了研究。来自AMES实验室，Argonne国家实验室，加州大学圣塔芭芭拉分校，南卡罗来纳大学，康奈尔大学，西北大学和伊利诺伊大学Urbana-Champaign大学的科学家构成了Icoup Energy Frontier Research Center。