聚乙烯塑料-;特别是,影响景观——无处不在的塑料袋;是出了名的难以回收。他们坚固的,难以分解,如果他们回收,他们会融化成聚合物炖有用主要用于装饰和其他低附加值产品。
但加州大学开发的一种新工艺,伯克利,劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)可以改变这一切。这个过程使用催化剂来打破长聚乙烯(PE)聚合物均匀块-;3个碳分子——丙烯;的原料进行其他类型的高价值的塑料,如聚丙烯。
这个过程中,不可否认在开发的早期阶段,会浪费产品- - - - - -;不仅塑料袋和包装,而且所有类型的聚乙烯塑料瓶,;到一个高需求的主要产品。以前的方法打破聚乙烯的链需要高温和组件的混合物在低得多的需求。新工艺不仅可以降低化石燃料生产丙烯的需求,通常被称为丙烯,还帮助填补目前未满足的需要更多的塑料工业丙烯。
“在某种程度上他们被回收,大量的聚乙烯塑料变成低级材料。欧洲杯足球竞彩你不能把一个塑料袋,然后让另一个塑料袋里相同的属性,“加州大学伯克利分校的John Hartwig说亨利·拉波波特椅子在有机化学。“但是如果你可以把聚合物包回到它的单体,将其分解成小块,repolymerize它,然后从地上撤出更多的碳,你使用它作为碳源做其他事情——;例如,聚丙烯。我们将会使用更少的页岩气的目的,或丙烯的其他用途,来填补所谓的丙烯缺口。”
聚乙烯塑料约占三分之一的整个塑料市场在世界范围内,每年生产超过1亿吨来自化石燃料,包括天然气通过水力压裂法获得,通常称为页岩气。
尽管回收计划,;可回收的PE产品指定用塑料数字2和4 -;只有14%的聚乙烯塑料制品被回收。因为他们的稳定性、聚乙烯聚合物难以分解成其组成部分,或解聚,所以大部分的回收需要熔化成型到其他产品,如庭院家具,或作为燃料燃烧。
解聚聚乙烯和变成proplylene升级改造的一种方法-;也就是说,从本质上新鲜感浪费生产高附加值的产品,而减少化石燃料的使用。
哈特和他的同事们将公布他们的新催化过程的细节在这周的杂志上欧洲杯线上买球。
两种类型的催化剂
Hartwig专门使用金属催化剂插入异常和活性债券烃链,其中大多数是基于石油的。新颖的化学组可以被添加在这些活性债券形成新材料。欧洲杯足球竞彩烃的聚乙烯,通常发生在也许1000年乙烯分子的聚合物链;每个乙烯是由两个碳原子和四个氢原子;他的团队提供了一个挑战,因为它一般non-reactivity。
从美国能源部资助调查新催化反应,Hartwig和研究生史蒂文汉娜和理查德·J。“RJ”头提出了打破两个碳氢键的概念与催化剂-聚乙烯;最初,一个铱催化剂,后来,铂锡和platinum-zinc催化剂;创建一个碳碳双键反应,这将作为一个致命的弱点。这盔甲的缝隙照射聚合物的碳氢键,他们可以解开与乙烯的聚合物链反应和两个额外的协同反应的催化剂。
“我们把饱和烃-;所有的碳碳单键-;和删除几个分子聚合物的氢碳碳双键,活性比碳碳单键。几人看着这一过程,但没有人达到真正的聚合物,”Hartwig说。“一旦你有碳碳双键,然后使用一个叫做烯烃复分解反应,这是2005年的诺贝尔物理学奖的主题,与乙烯在碳碳双键裂开。现在,你已经长链聚合物,你已经把它打破成小块包含一个碳碳双键的。”
添加第二个催化剂,由钯,使丙烯分子(3个碳分子)反复剪掉反应结束。结果:80%的聚乙烯丙烯。
“一旦我们有一个长链碳碳双键的最后,我们的催化剂,碳碳双键异构化,一个碳。乙烯与最初的异构化的反应产品丙烯和一个几乎完全相同,只是短,最后一个双键的聚合物。然后一次又一次地做同样的事。走一步,劈开;走了进来,劈开;走在劈开,直到整个聚合物切成3个碳块。从链的一端,它只是啃倒链和吐了丙烯,直到没有链了。”
液体溶液中的反应进行了可溶性,或“均匀”催化剂。研究人员目前正在对一个过程使用non-soluble,或“异构”,催化剂实现相同的结果,因为固体催化剂可以更容易被重用。
集团证明了过程与各种PE塑料,包括半透明的牛奶瓶,不透明的洗发水瓶子,PE包装和坚硬的黑色塑料顶部链接铝可以四包。都有效地减少了丙烯,只有着色剂不得不被删除。
Hartwig的实验室最近还使用了创新的催化创建这一过程变成粘合剂聚乙烯袋,另一个有价值的产品。在一起,这些新工艺可以削弱最终的增殖成堆的塑料垃圾填埋场,河流,最终,海洋。
”都远离商业化,”他说。“但很容易看到这个新的流程将最多的塑料垃圾转换成一个巨大的化学原料;随着进一步的发展,当然。”
其他论文的合著者杰克史,Nicodemo Ciccia,梁气,布兰登纰漏,化学和生物分子工程学Steffen Heuvel,泰勒遗嘱和贝尔亚历克西斯的加州大学伯克利分校和霁杨教授和研究员苏伯克利实验室。
编译的采访、文章和新闻在去年。欧洲杯猜球平台
