由艾姆斯实验室(Ames Laboratory)领导的能源前沿研究中心塑料协同更新研究所(iCOUP)的科学家们发现了一种化学工艺,该工艺可提供可生物降解的、有价值的化学物质,这些化学物质可从废弃中用作表面活性剂和清洁剂塑料。该工艺有可能为塑料创造更可持续和经济上有利的生命周期。


研究人员将研究的重点放在聚烯烃的分解上,聚烯烃占所有废弃塑料的一半以上,几乎包括所有可以想象到的产品,包括玩具、食品包装、管道系统、水瓶、织物、鞋、汽车和家具。

科学家发现新的化学工艺 可提供可生物降解的、有价值的化学物质

随着铝端基的引入,聚合物的长烃链被分解成较短的单元。


iCOUP主管Aaron Sadow表示,塑料,尤其是聚烯烃,对于我们使用它们的所有应用,它们都具有出色的性能,比如坚固、轻便、热稳定、耐化学腐蚀。


正是由于聚烯烃塑料的化学结构,它们才如此坚韧而持久,碳-碳键长而牢固的链,也使它们难以分解。聚烯烃通常也缺少在解构过程中可能靶向的化学基团。现有的许多回收塑料的方法都会导致价值较低,使用较少的组件,从而使回收的经济可行性远不那么吸引人。


新工艺利用了科学界已经知道的有关聚合关键步骤的知识,即长聚合物链的组装,但反过来,它是通过破坏链中的某些碳-碳键来实现的。一旦几个碳-碳键断裂,缩短的聚合物链就会转移到铝端基上形成反应性物质。该新工艺的催化剂和反应与烯烃聚合中使用的催化剂和反应有关,并充分利用了易于理解的催化化学作用。最后,这种新转化的中间体很容易转化为脂肪醇或脂肪酸,或用于其他合成化学中,以产生在许多方面都有价值的化学物质或材料:用作洗涤剂、乳化剂、药物和化妆品。由于该过程是受催化控制的,

科学家发现新的化学工艺 可提供可生物降解的、有价值的化学物质

与聚乙烯和聚丙烯原料不同,该工艺最好的部分是其最终产品是可生物降解的。


脂肪酸和醇类在环境中相对较快地生物降解。如果这些副产物继续在其他地方找到新用途,那是很棒的,但是它也有使用寿命,这意味着它不会像塑料一样在环境中积累,萨杜说。


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