日本研究人員成功在較低温度下分解聚乙烯塑料 | 聯合早報
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日本東京大學研究人員成功實現了在較低温度環境下分解聚乙烯塑料。
新華社報道,分解聚乙烯、聚丙烯等塑料材料通常需要300攝氏度以上的高温條件,能源消耗較多。日本東京大學日前發佈新聞公報説,研究人員在鈰的催化作用下,利用可見光照射含少量羧基的聚乙烯,成功實現在80攝氏度的較低温度環境下令這種聚乙烯分解。
產生碳自由基是引發碳-碳鍵斷裂的關鍵。東京大學研究團隊將少量羧基官能團引入聚乙烯,然後針對這種羧化聚乙烯粉末,摸索能令羧基在光照射下產生碳自由基的反應條件。
東京大學説,塑料廢棄物導致的環境污染日益成為嚴重的社會問題,特別是生產量大的聚乙烯和聚丙烯等塑料材料的回收利用是亟待解決的問題。但聚乙烯和聚丙烯分子鏈包含的碳-碳鍵非常穩定,進行分解一般需要300攝氏度以上的高温條件。
研究發現,在添加少量鈰催化劑的80攝氏度乙腈中,用發光波長為430納米的LED燈照射羧化聚乙烯粉末,可使羧基生成碳自由基,並且其高反應性切斷了聚乙烯分子鏈上的碳-碳鍵,長鏈羧化聚乙烯分子被降解成分子量約500的片段。研究還確認,這一反應不僅能在乙腈中進行,在水中也能發生。
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相關論文已發表在《美國化學學會雜誌》上。公報説,本項研究在較低温度環境下實現了通常需要高温條件的聚乙烯分解,表明經羧基官能團修飾的聚乙烯將來有望作為可降解塑料使用,這將使回收利用更加節能、低成本。