陳根:塑料污染的進路與遠方,更有價值的向上循環_風聞
陈根-知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。2020-12-30 09:39
文/陳根
傳統塑料導致了白生污染的蔓延和氾濫,加劇了環境危機,塑料污染成為人們新近的關切話題。儘管塑料污染已成為目前世界上最大的環境問題之一,但回收塑料在經濟上卻並不具有吸引力。
對大多數塑料而言,回收利用意味着將其切碎並製成通用產品,在這一過程中必然捨棄許多原塑料經過精心設計而成的特性,如柔韌性和易加工性。雖然新的回收方法可以將塑料分解成化學成分,用作燃料或潤滑油,但這些產品的價值依舊很低,而且在環境方面也存在問題。
為了使回收利用更具吸引力,研究人員和塑料工業一直在尋找**“向上循環”**的方法,也就是説,將回收的塑料轉化成更有價值、壽命更長的東西。這也讓佔全球塑料產量三分之一的聚乙烯回收利用成為科學界研究的重要方向之一。
近日,加州大學伯克利分校開發了一種新的化學工藝,將聚乙烯塑料轉化為一種更堅固、更有價值的粘合劑。這種基於工程催化劑的轉化,塑料能夠保持其富含粘着力的特性,並將其投入新的用途。
具體來説,研究團隊開發的化學過程保留了聚乙烯的許多原始特性,但在聚合物中添加了一個化學基團,使其能夠粘附在金屬上。
這一轉變是通過催化工藝實現的:首先,需要開發一種名為聚氟釕卟啉的工程催化劑,這種催化劑可以在塑料熔化所需的高温下工作,同時浸入非極性溶劑中。加入少量的酒精可以使產生的粘合劑的粘性提高20倍。
雖然目前的研究結果仍然不經濟,但升級再造的聚乙烯對事物的粘附能力使其有可能被用於各種應用。例如,在人工髖關節插座和膝關節植入物中,作為金屬線的絕緣材料,或將其他聚合物粘在一起,以製造更耐用的產品,結合塑料和金屬。
**研究人員表示,他們的願望是把一個沒有價值的塑料變成高價值的東西,**而不是把它扔掉,否則它最終會被填埋。這一成功還暗示,其他催化劑可以與其他類型的塑料(如回收塑料瓶中的聚丙烯)協同工作,生產出具有經濟吸引力的高價值產品。
研究結果已發佈在《化學》上。