康奈尔大学的凯特·布莱克伍德 信用:Pixabay/CC0公共领域 康奈尔大学的化学家发现了一种利用光和氧气将聚苯乙烯(一种常见物品中的塑料)升级为苯甲酸的方法，苯甲酸是大学和高中化学实验室的一种产品，也用于香水、食品防腐剂和其他无处不在的产品
聚苯乙烯泡沫鸡蛋盒、硬塑料光盘盒、红色水杯和许多其他常见产品都是由聚苯乙烯组成的，占全球垃圾填埋场垃圾的三分之一
康奈尔大学化学和化学生物学助理教授艾琳·斯塔什领导的研究小组发现，这种反应甚至可以在阳光充足的窗户里发生
他们的论文“通过催化剂控制的光氧化进行商业聚苯乙烯的化学升级”发表在《美国化学学会杂志》上
Stache说，与她的实验室通过化学解决环境问题的使命相一致，这种新的工艺是温和的，对气候友好的，可扩展到商业废物流中
此外，该工艺可以耐受消费废物流中固有的添加剂，包括灰尘、染料和其他类型的塑料
去年夏天，Stache的实验室在阳光充足的窗户下进行了一些降解实验；在一个全年阳光强烈的地方，反应可以在户外进行
“使用光的优势在于，基于我们开发的利用白光的一些催化剂，你可以精确控制化学过程
如果我们可以利用阳光来推动这一过程，那就是双赢，”Stache说，并指出现有的聚合物回收需要加热聚合物进行熔化和加工，而这通常需要化石燃料
为了测试该过程对与PS塑料混合的其他材料的耐受性，研究人员使用了几种产品，从包装材料到咖啡杯盖
他们发现三种物品——白色咖啡杯盖、聚苯乙烯泡沫塑料和透明盖子——可以有效降解
Stache说，黑色咖啡杯盖降解效率较低，可能是因为黑色染料抑制了光线的穿透
“这些结果表明，我们的系统可以有效地分解聚苯乙烯的商业样品，即使有额外的复合材料和不溶性材料，”她说
为了展示可扩展性和潜在的商业应用，研究人员在3D打印的光反应器中创建了一个带有两个注射泵和两个LED灯的设置
大规模分解过程的效率类似于小批量分解过程的效率
“如果我们能够使这一过程更加有效，我们就可以考虑如何将其商业化，并利用它来解决废物流问题，”Stache说
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