財聯(lián)社上海5月30日訊(感謝 黃君芝)據(jù)報道,最近開發(fā)得一種分解塑料得催化劑,將有力推動塑料得升級回收技術。
近期,美國能源部下屬得埃姆斯China實驗室(Ames Laboratory)開發(fā)并驗證了一種降解方式,可以在不犧牲裂解后產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得情況下,加快塑料轉(zhuǎn)化速度。
據(jù)悉,埃姆斯China實驗室科學家領導得一個團隊在上年年發(fā)現(xiàn)了第壹個過程性無機催化劑,將聚烯烴塑料分解成可用于制造更有價值產(chǎn)品得分子。它由負載在固體二氧化硅核心上得鉑顆粒組成,并被具有均勻孔隙得二氧化硅殼所包圍,以提供進入催化位點得通道。
催化劑所需得鉑金總量相當小,這一點很重要,因為鉑得成本很高且供應有限。在降解實驗中,長得聚合物鏈穿入孔隙并接觸催化位點,然后鏈被分解成更小尺寸得碎片。經(jīng)過這一過程,原有材料就不再是塑料材料了。
埃姆斯China實驗室得科學家、塑料合作升級回收研究所(iCOUP)主任Aaron Sadow表示,該團隊制作了三種不同得催化劑。每一種變化都有相同大小得核和多孔得殼,但鉑顆粒直徑是不同得,包括1.7納米、2.9納米、5.0納米。
研究人員本來假設,鉑顆粒大小得差異會影響產(chǎn)品鏈得長度,所以大得鉑顆粒會形成更長得鏈,小得鉑顆粒會形成更短得鏈。然而經(jīng)過實驗,研究小組發(fā)現(xiàn),三種催化劑得產(chǎn)品鏈長度是相同得。
但值得注意得是,在三種催化劑下,鏈被分解成小分子得速度是不同得。較大得鉑金顆粒與長聚合物鏈得反應更慢,而較小得鉑金顆粒則反應更快。
研究人員指出,這些結(jié)果是重要得,因為它們表明活性可以獨立于降解反應,可以進行調(diào)整?!艾F(xiàn)在,我們有信心制造出一種更活躍得催化劑,可以更快地咀嚼聚合物,同時利用催化劑得結(jié)構(gòu)參數(shù)來調(diào)節(jié)特定得產(chǎn)品鏈長度?!?/p>
他們進一步解釋說,這種大分子反應性一般在多孔催化劑中沒有得到廣泛研究。因此,這項研究對于了解基礎科學以及它在塑料升級回收方面得表現(xiàn)非常重要。
“我們真得需要進一步了解這個系統(tǒng),因為我們每天都在學習新得東西。我們正在探索其他可以調(diào)整得參數(shù),以進一步提高生產(chǎn)速度和轉(zhuǎn)變產(chǎn)品分布,”他們說,“因此,在我們得清單中,有很多新得東西等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)?!?/p>