Plastic bags and bottles

当我们70年前开始使用塑料,没有太多想 - 如果有的话 - 是给他们的寿命的影响,事实上,他们可以采取几个世纪来分解。因此,塑料已经多样化,变得更容易制造,地球正在跨越一些8.3十亿吨的东西 - 有史以来生产的塑料几乎每一个位 - 没有足够的技术或奖励,以缩小日益那一堆。塑料是更便宜和更容易产生和扔掉比它要回收。

澳门太阳城圣塔芭芭拉分校的研究人员苏珊娜·斯科特和马赫迪·阿布 - 奥马尔正准备转移这几十年的旧有模式。

怎么样?用一釜,低温催化方法,该方法upcycles聚乙烯 - 这是在发现了大约三分之一的产生的所有塑料的聚合物,以每年约200十亿$一个全局值 - 成是的基础高价值的烷基芳族分子许多工业化学品和消费品。增值否则将成为垃圾可以使废塑料回收更具吸引力和实用性的追求有利于环境的结果。

“这里有一个潜在的解决方案,”斯科特说,谁与她的同事们已经发表了他们在科学杂志的研究说。他们的努力,她说,是一个在可以采取把塑料的线性,浪费经济进入更可持续的,圆形的一个可能的措施越来越多。 

“这是什么可以做一个示范,”她说。

闭上废塑料环

无可否认,现代存在欠了很多塑料,从保持食物新鲜,在医疗应用中使用的无菌材料的包装,廉价,轻巧的部件是进入我们的许多价格实惠,耐用商品。

“大概有塑料许多积极的事情,我们必须密切留意,”斯科特说,化学教授,并在化学工程的澳门太阳城圣巴巴拉分校,谁拥有永续催化处理UCSB mellichamp主席。 “同时,我们认识到,这是很严重的结束生命的问题这是一个意想不到的结果。”

这使得塑料如此有用的属性也是什么让他们如此执着,研究人员解释说。这是它们的化学惰性 - 他们一般不会自己环境的其他成分发生化学反应。塑料管不生锈或浸出到水供应,塑料瓶可以存储腐蚀性化学品,塑料涂层可以抵抗高温。

“你可以把在地面这些管道之一,一百年以后,你可以把它挖出来,它是完全一样的管道,它让你的水完全安全的,”斯科特说。

但这种质量的惰性也使得塑料很慢自然分解和能源消耗十分严重,以这样人为地做。

“他们与碳 - 碳制成,和碳 - 氢键,他们是非常困难的化学再循环,解释说:”老乡化学与化学工程教授阿布 - 奥马尔,谁在能源催化和持有UCSB mellichamp椅子绿色化学。 “一直困扰着该领域很长一段时间。”研究人员说,虽然许多研究工作已花费在学习如何减少塑料他们的基本组成部分的可持续性而言,能源成本。将这些构建块成高价值的分子甚至造福当它是便宜从提取的石油做同样是有限的。

“而另一方面,如果我们能够直接在聚合物转换为这些高价值的分子,彻底切断的要回这些构件分子高能一步,那么我们有一个低能源消耗高价值的过程,”斯科特说。

该创新的思维系产生的,不仅直接从废聚乙烯塑料创建高价值分子烷基芳族一新串联催化方法,它这样做有效地以低成本和低能量需求。

“我们带来了数百度的转变下的温度,”斯科特说。常规方法中,根据纸张,需要500℃和1000℃之间的温度下对聚烯烃链分解成小块,并将它们重新组合成的气体,液体和焦炭的混合物的产品,而在此催化过程悬停的最佳温度300℃附近。在相对温和的反应条件有助于在一个更具选择性的方式大部分润滑剂范围内较大的分子的分解的聚合物,研究人员解释。 “而且,我们简化的流程中的步骤,因为我们没有做多的转换次数,”斯科特说。

此外,该方法不需要溶剂或添加氢,只是在氧化铝上(PT /氧化铝)催化剂的串联反应铂,这两个断那些严格的碳 - 碳键,并且重新布置聚合物的分子“骨架”以形成具有这些结构特征六面环 - 即找到溶剂,涂料,润滑油,洗涤剂,药品和其他许多工业和消费产品广泛使用高价值烷基芳烃分子。

“从小烃形成的芳族分子是困难的,”中添加的纸张的主要作者,博士后风扇张。 “在这里,在从芳族化合物的聚烯烃形成中,氢作为副产物形成,并进一步用来切割聚合物链以使整个过程是有利的。作为结果,我们得到的长链烷基芳烃,这就是迷人的结果。”

这种方法代表的塑料,在其中废聚合物可能成为有价值的原材料代替在垃圾填埋场卷绕,或更糟的是,在水道和其他敏感的栖息地的生命周期的新方向。

“这是具有二次利用,在那里我们可以更有效地与比从石油使他们更好的环境影响使这些原料的例子,”阿布 - 奥马尔说。研究仍然必须进行,看看在哪里以及如何这种技术将是最有效的,但它是一个战略,可以帮助减轻塑料垃圾堆积,收回他们的价值和可能减少对石油的依赖是塑料从何而来。

“我们在地上挖一个洞,我们生产的,我们做,我们使用,我们扔掉,”阿布 - 奥马尔说。 “因此,在某种程度上,这是真正打破思维方式。有有趣的科学方面下工夫,这将带领我们进入新的发现,新的模式和做化学的新途径。”

还通过共同第一作者进行了本文的研究蛮好增,嘉凯太阳,并在澳门太阳城圣巴巴拉分校玉环利;瑞安d。 yappert和男爵彼得斯在伊利诺伊大学Urbana-Champaign分校和Anne米大学。拉普安特在康奈尔大学。