近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心曾杰教授在塑料循環(huán)升級(jí)領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。研究人員提出了一種脫氫芳構(gòu)和氫解串聯(lián)的策略，在無須氫氣和溶劑的情況下，將高密度聚乙烯塑料催化轉(zhuǎn)化為高附加值的環(huán)狀烴。相關(guān)研究成果于6月26日發(fā)表在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·納米技術(shù)》上。我校曾杰教授為通訊作者，博士生杜俊杰、曾琳為共同第一作者。
日常生活中，塑料制品隨處可見，然而人們?cè)谙硎芩芰蠋淼谋憷耐瑫r(shí)，也在承受著塑料污染對(duì)自然環(huán)境和人類健康的負(fù)面影響。解決“白色污染”問題，已迫在眉睫。
據(jù)聚石化學(xué)小編了解聚乙烯塑料是五大通用塑料之一，其穩(wěn)定性很高，難以自然降解?？紤]到聚乙烯和石油相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成，在此項(xiàng)研究工作中，曾杰等人借鑒石油工業(yè)的技術(shù)，把廢棄聚乙烯塑料當(dāng)成一種“固體石油”，來加工制備石油基下游化學(xué)產(chǎn)品。
石油工業(yè)中的兩個(gè)過程引起了研究人員的注意：一個(gè)是短鏈的汽油餾分催化重整得到更高附加值的環(huán)狀烴，這個(gè)過程會(huì)產(chǎn)生氫氣，另一個(gè)是重質(zhì)油加氫裂化制備短鏈烴，這個(gè)過程會(huì)消耗氫氣。
在這兩個(gè)過程的啟發(fā)下，研究人員設(shè)計(jì)出了一種“氫呼吸”策略用以降解高密度聚乙烯塑料。他們開發(fā)的分子篩負(fù)載金屬釕催化劑，可以一邊讓塑料成環(huán)脫氫變成環(huán)狀烴，“呼”出氫氣，一邊又讓塑料“吸”入其自身釋放的氫氣，并裂解變成短鏈烴。
研究人員介紹，這一策略利用聚乙烯自身的氫原子替代外加的氫氣，實(shí)現(xiàn)了氫元素的“自產(chǎn)自銷”，不僅降低了成本，還得到了更高價(jià)值的環(huán)狀烴產(chǎn)物。據(jù)了解，環(huán)狀烴是一種重要的石油化學(xué)產(chǎn)品，可以作為合成藥物、染料、樹脂和纖維的原材料，用途廣泛。
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所研究員韓布興評(píng)價(jià)道：“這項(xiàng)研究工作將廢棄聚乙烯塑料這類環(huán)境污染物用于制備石油基化學(xué)產(chǎn)品，為廢棄塑料的‘人工碳循環(huán)’提供了新方法，為石油的部分替代提出了新思路。”
廣東聚石化學(xué)股份有限公司是一家擁有24年銷售、研發(fā)及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的改性塑料企業(yè)，具備年產(chǎn)10萬噸改性塑料的生產(chǎn)能力，擁有環(huán)保改性聚烯烴材料、改性工程塑料和功能母粒等200多個(gè)牌號(hào)的產(chǎn)品。產(chǎn)品均通過IATF16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證、通過美國(guó)UL認(rèn)證，符合歐盟委員會(huì)RoHs標(biāo)準(zhǔn)；且廣泛應(yīng)用于汽車、智能家電、燈飾、環(huán)保電纜、OA設(shè)備、通信電子、衛(wèi)材塑料、電視機(jī)、涂料等行業(yè)。
聚石化學(xué)自成立以來，每年都承擔(dān)了多個(gè)省市區(qū)級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目，目前擁有國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)阻燃材料核心技術(shù)的發(fā)明專利。一直致力于無鹵阻燃環(huán)保阻燃材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并通過全球化的經(jīng)營(yíng)實(shí)現(xiàn)了從內(nèi)銷主導(dǎo)到外銷兼顧的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新不斷使產(chǎn)品保持高技術(shù)含量和高附加值。
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