來源(yuán):新華(huá)網 2024-07-12 11:55:21
分(fèn)解聚乙烯、聚丙烯等塑料材料通常需要300攝氏度以上的高溫條件,能(néng)源消耗較多。日本東京大學(xué)日前發(fā)布新聞公報說,該校(xiào)研(yán)究(jiū)人員在鈰的催化作用下,利用可見光照射含少量羧基的聚(jù)乙烯,成功實現在80攝氏度的較低溫度環境下(xià)令這種聚乙烯(xī)分解。
公報說,塑料廢棄物導致的環境汙染日益成為(wéi)嚴重的社會問題,特別(bié)是生產量大的(de)聚乙烯和聚丙烯等塑料材料的(de)回收利用是亟待(dài)解決的問(wèn)題。但聚乙烯和聚丙烯分子鏈包含的碳-碳鍵非常穩定,使其分解一般需要(yào)300攝(shè)氏度以上的高溫(wēn)條件。
產生碳自由基是引發碳-碳鍵斷裂的關鍵。東京大學(xué)研究團隊將少量(liàng)羧基官能團引入聚乙烯,然(rán)後針(zhēn)對這種羧化聚乙(yǐ)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。
研究發(fā)現,在添加少量鈰催化劑的80攝氏度乙腈(jīng)中,用發(fā)光波(bō)長為430納米的LED燈照射羧(suō)化聚乙烯粉末可(kě)使羧基生成碳自由基,並且其高反應性切斷了聚乙(yǐ)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(jiū)還確認,這一反應不僅能在乙腈中進(jìn)行,在水中也能發生。
相關論文近日發(fā)表在《美國化學學會雜誌(zhì)》上。公報說,本項研究在較低溫度環境下實現了通常需要高溫條件(jiàn)的聚乙烯(xī)分解,表明經羧基官能團修飾的聚(jù)乙烯將來有(yǒu)望作為(wéi)可降解塑料使用,這將使回收利用更加節能、低(dī)成本。
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