當今大規模的塑料制品產出給人類生活帶來便捷，卻也給自然界帶來了降解難題。近日，中國科學技術大學曾杰教授課題組在塑料循環升級領域取得突破性進展：設計出一種“氫呼吸”策略，在無需額外添加氫氣或溶劑的情況下將高密度聚乙烯塑料轉化為高附加值的環狀烴類，為廢棄塑料的“人工碳循環”提供了新方法。6月26日，研究成果發表在國際知名學術期刊《自然·納米技術》上。
聚乙烯塑料是五大通用塑料之一，它的骨架是由碳原子相連而成，穩定性很高，難以自然降解。考慮到聚乙烯和石油具有相似的化學結構與組成，曾杰等人大膽猜想——能否直接把聚乙烯當成一種“固體石油”，借鑒石油化工的技術，用以合成石油的下游化學產品呢？
研究人員首先把目光聚焦到石油加工的一個重要過程——加氫裂化，它可以將長鏈段的重質油裂解，從而得到短鏈的油品，如汽油、煤油和柴油等。研究人員參照該方法，以聚乙烯為原料進行加氫裂化實驗，並順利轉化為汽油餾分的鏈狀烴產品，進一步証實聚乙烯就相當於“固體石油”。
加氫裂化的過程需要消耗大量氫氣，而氫氣本身非常昂貴。曾杰團隊進一步改進工藝，引入新型催化劑，在不使用氫氣的條件下，實現了廢棄聚乙烯塑料的循環升級。其中，主要降解產物是液體環狀烴。而環狀烴是高附加值的化工品之一，可以作為合成藥物、染料、樹脂和纖維的原材料，用途廣泛。
此外，研究人員還發現，不論用聚乙烯的粉末、保鮮膜或者塑料瓶，都可以達到同樣的循環升級效果。
中國科學院院士、中國科學院化學研究所研究員韓布興評價這項工作：“將廢棄聚乙烯塑料這類環境污染物用於制備石油基化學產品，為廢棄塑料的‘人工碳循環’提供了新方法，為石油的部分替代提出了新思路。”（記者 陳婉婉）
人民日報社概況關於人民網報社招聘招聘英才廣告服務合作加盟供稿服務數據服務網站聲明網站律師信息保護聯系我們