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新方法利用碰撞分解塑料实现可持续回收

研究人员开发了一种方法,通过机械力而非热量或强酸强碱等恶劣化学物质来分解PET塑料,实现可持续回收。金属球在球磨反应器中

研究人员开发了一种方法,通过机械力而非热量或强酸强碱等恶劣化学物质来分解PET塑料,实现可持续回收。

金属球在球磨反应器中与聚合物表面的强烈碰撞足以瞬间使聚合物液化并促进化学反应。AI示意图

尽管塑料有助于提高现代生活水平,但其在垃圾填埋场及整体环境中的积累继续成为全球关注的问题。对苯二甲酸乙二酯(PET)是世界上使用最广泛的塑料之一,每年生产数以千万吨计的PET用于制造瓶子、食品包装和纺织纤维。使PET如此有用的耐用性也意味着它更难以高效回收。现在,研究人员开发了一种方法,利用机械力而非热量或苛刻的化学物质来分解PET。

Kinga Gołąbek 教授和 Carsten Sievers 博士在期刊《Chem》上发表的研究成果表明,一种“机械化学”方法——由碰撞等机械力驱动的化学反应——可以快速将PET转化为其基本构建块,从而开辟了更快、更清洁回收的道路。

该研究由佐治亚理工学院化工与生物分子工程系的博士后研究员Kinga Gołąbek和教授Carsten Sievers领导,研究团队用与球磨机中相同的力量击打固体PET颗粒,并用金属球撞击这些颗粒。这可以使PET与其他固体化学物质(如氢氧化钠NaOH)发生反应,在常温下产生足够的能量断裂塑料的化学键,而无需使用有害溶剂。“我们展示了机械冲击可以帮助在可控和高效的方式下分解塑料成其原始分子,”Sievers说,“这可能会将塑料回收转变为一个更可持续的过程。”