塑料垃圾再循环在锅法高附加值的化学品

一锅法聚乙烯类转换成更有价值的化学物质在低温下研究人员日前在美国。早期研究可能有助于解决地球的不断堆积如山的垃圾塑料,并提供一个替代路线通过能源密集型化工目前生产过程消耗的化石燃料。

塑料是一类多功能材料与无数应用程序,今天他们是无处不在,现代生活不可或缺的一部分。2015年,全球石油生产塑料3.8亿吨,产量在20年内预计将再翻一番。然而,他们的稳定和化学惰性也意味着他们造成一个严重浪费的问题,因为他们可以持续数百年在垃圾填埋场处置或环境中。2017年的一项研究发现这是79%的塑料垃圾的命运,只有9%被回收。目前的工业回收方法通常涉及简单的洗前聚合物融化下来和重塑。然而,这些回收塑料的性能和较低价值低于原始塑料。虽然化学回收方法,原则上,depolymerise一些塑料单体,这个过程是高度吸热,构成挑战的经济可行性。

现在,苏珊娜•斯科特加州大学圣芭芭拉和他的同事们证明了聚乙烯类的转换——代表36%的塑料垃圾——长链alkylaromatic化学物质,这是比原来的塑料更有价值。Alkylaromatics目前主要由改革产生原油石脑油分数在500 - 600˚C产生混合物称为BTX (benzene-toluene-xylenes),然后在下一步烷基化,使用强酸催化剂,生成进一步分离和废物处理环境问题。团队的新方法包括直接转换的聚乙烯类的混合线性alkylaromatics,使用铂催化剂的温度仅为280°C。

集团发现其过程偶然当尝试不同的反应。他们最初困惑他们的结果,因为低温不应该足够用于aromatisation,高吸热。然而,他们意识到,释放出的氢aromatisation与聚乙烯链反应,促进其分解成短链。(完整的)解聚将聚乙烯乙烯,反应会强烈吸热,”斯科特解释说。但我们不会回到乙烯…你可以考虑把大分子,用氢烷烃,裂开,这是一个放热反应。所以耦合反应产生氢气消耗氢的反应让我们近thermo-neutral。”

研究人员展示了工艺对低密度聚乙烯塑料袋的样本和高密度聚乙烯瓶盖,生产一系列线性alkylaromatics可以使用从表面活性剂、润滑剂制冷剂和绝缘油。他们正在开发一个更可伸缩、连续的过程,可以容忍混合饲料流在实际聚合物废物随处可见。我们一直在处理混合和过程仍然工作只要污染物不停用催化剂,”斯科特说。

说,它非常有意思夏洛特·威廉姆斯牛津大学的;他们已经发现了一个完全不同的产品范围(从开裂聚烯烃)这绝对绝对有市场,有很高的价值,和他们能让他们相当高选择性在合理的温度范围内。这是一段很长的路从一个可部署的系统但他们提供很好的数据,给人们一个参照系理解发生了什么和改进。

在化学方面,能够发现小窗口thermodymanics并不容易,”说Yutan Getzler凯尼恩学院的俄亥俄州,我希望他们将做后续研究中得到现实的消费后的材料的成本状态的化学工作将会认真考虑。