新催化劑將塑料化廢為寶_風聞

文/觀察未來科技

日前，《美國化學會志》上發表了東京都立大學研究人員的論文報告：負載在氧化鋯表面上的金納米粒子有助於將生物質和聚酯等廢料轉化為有機硅烷化合物，這是一種具有廣泛應用價值的化學品；更是一個需要較少條件的反應，卻能更環保的廢物升級回收方法。

回收是人類解決全球塑料垃圾問題的重要組成部分，而傳統的方法是將塑料垃圾轉化為塑料產品。科學家們也一直在探索其他方法，以鼓勵將廢物材料作為一種資源使用，即將廢料轉化為全新的化合物和產品，這些化合物和產品可能比製造它們的材料更有價值。

由Hiroki Miura副教授領導的東京都立大學的一組研究人員一直致力於將塑料和生物質轉化為有機硅烷。有機硅烷是一種帶有硅原子的有機分子，可形成碳硅鍵。有機硅烷是高性能塗料、醫藥及農用化學品生產中的中間體的寶貴材料。然而，硅原子的添加往往涉及對空氣和水分敏感的試劑，需要高温，更不用説苛刻的酸性或鹼性條件了。這可能會使轉化過程本身成為一種環境負擔。

**現在，該團隊應用了一種混合催化劑材料，該材料由負載在氧化鋯載體上的金納米顆粒組成。**催化劑採用醚基和酯基，這兩種基團在聚酯等塑料和纖維素等生物質化合物中都很豐富，並幫助它們與一種稱為乙硅烷的含硅化合物發生反應。在溶液中温和加熱的情況下，該團隊成功地在酯基或醚基所在的位置創建了有機硅烷基團。通過對該機制的詳細研究發現：金納米粒子與支持物的兩性（鹼性和酸性）性質之間的合作是原材料在温和條件下有效、高產率轉化的原因。

鑑於塑料廢物處理通常需要燃燒或苛刻的酸性/鹼性條件，該工藝本身已經提供了一種在要求低得多的條件下分解聚酯的簡易途徑。然而，這裏的關鍵是，反應產物本身就是有價值的化合物，可以用於新的應用。

研究人員希望：這種生產有機硅烷的新途徑能成為我們通往碳中和未來之路的一部分。在未來，塑料不會進入環境，而是進入社會更有用的產品。