為了解決世界塑膠問題，伊利諾伊州西北大學的研究人員開發了一種簡單的新方法來利用空氣中的水分並分解廢物。
該過程首先使用一種廉價的催化劑，該催化劑可以破壞聚酯系列中最受歡迎的塑膠聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 的鍵合。一旦分解，材料只需暴露在環境空氣中即可將 PET 轉化為單體，這是塑膠的基本組成部分。
研究人員認為，這些單體可以回收或轉化為更有價值的材料。
這項新技術比目前的塑膠回收方法更安全、更便宜、更永續，為創建塑膠循環經濟提供了一條充滿希望的道路。
「我們的研究特別令人興奮的是，我們利用空氣中的濕度來分解塑料，從而產生了異常清潔和選擇性的過程，」該研究的共同通訊作者 Yosi Kratish 在一份新聞稿中表示。
永續的解決方案
研究人員使用了鉬催化劑和活性炭，這兩種催化劑價格低廉、儲量豐富且無毒。
為了開始這個過程，他們將 PET 與催化劑和活性碳混合，然後加熱混合物。聚酯塑膠由具有透過化學鍵連接的重複單元的大分子組成。很快，這些紐帶就被打破了。
接下來，研究人員將碎片材料暴露在空氣中。只要有微量的水分，它就會轉化為對苯二甲酸（TPA），這是一種非常有價值的聚酯前驅物。唯一的副產物是乙醛，一種易於去除且具有商業價值的工業化學品。
該研究的第一作者納文·馬利克（Naveen Malik）表示：“平均而言，即使在相對乾旱的條件下，大氣中也含有約 10,000-15,000 立方公里的水。”
「利用空氣中的濕度，我們可以消除散裝溶劑，減少能源消耗，避免使用刺激性化學品，使過程更清潔、更 環保」。
克拉蒂什說，該系統運作良好，但當添加更多的水時就會出現故障，因為過量的水會幹擾其運作。保持適當的平衡是關鍵，最終空氣中的自然濕度提供了完美的濕度。
分解 PET的化學過程
塑膠問題
PET塑膠廣泛用於食品包裝和飲料瓶，佔全球塑膠消費量的12%。由於其難以自然降解，它是造成塑膠污染的主要因素。使用後，它最終會被填埋或降解成微小的微塑料或奈米塑料，污染廢水和水道。
回收塑膠仍然是關鍵的研究重點，但現有的方法通常依賴極端條件，例如高溫、大量能源使用和刺激性溶劑，從而產生有毒副產品。
此外，鉑和鈀等催化劑價格昂貴，並且會造成廢物問題。反應完成後，研究人員必須將回收材料與溶劑分離，這個過程需要時間和能源。
「我們不使用溶劑，而是使用空氣中的水蒸氣。這是解決塑膠回收問題的一種更優雅的方式，」克拉蒂什說。
快速高效
過程快速且有效率：僅需四小時，即可回收 94% 的 TPA。
該催化劑不僅耐用，而且可回收，透過重複使用保持其有效性。此外，該方法旨在處理混合塑料，選擇性地針對要回收的聚酯。這種選擇性消除了預分類的需要，為回收業提供了顯著的經濟優勢。
當對塑膠瓶、衣服和混合塑膠廢物等真實材料進行測試時，該過程仍然非常有效，甚至可以將有色塑膠分解成純淨、無色的 TPA。
未來，研究人員的目標是擴大該製程的工業應用範圍，確保其能夠有效處理大量塑膠廢棄物。
這項研究最近發表在英國皇家化學學會期刊《綠色化學》。
感謝我們的 Telegram 頻道，您可以隨時了解新經濟情景文章的發布。
文章《 在短短 4 小時內回收 94% 的塑膠：消除世界上大部分塑膠廢物的新方法來自經濟情景》 。
這是在 Thu, 13 Mar 2025 21:16:18 +0000 在 https://scenarieconomici.it/riciclare-il-94-della-plastica-in-solo-4-ore-nuovo-metodo-per-eliminare-gran-parte-dei-rifiuti-plastici-mondiali/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。