北卡罗来纳大学教堂山分校 卡罗莱纳州的化学家开发了一种方法来改变食品袋、水和汽水瓶以及包装中常用的聚合物,使回收塑料变得更容易,也更有利可图
学分:乔恩·加德纳/北卡罗来纳大学教堂山分校 美国产生的塑料垃圾比任何其他国家都多——大约46
根据2020年的一项研究,300万吨——或每人每年287磅
这个国家9%的回收利用率永远跟不上
为什么这么低?当今塑料的化学性质使得回收非常困难
即使是能够熔化的热塑性塑料也会随着每次重复使用而变弱
这导致了回收的真正障碍——经济
没有利润激励
但是现在,北卡罗来纳大学教堂山分校的一组化学家扭转了局面,他们发现了一种分解塑料的方法,创造出一种比原来更坚固、更坚韧的新材料——这意味着它可能更有价值
“我们的方法将塑料垃圾视为生产新分子和新材料的潜在宝贵资源,”北卡罗来纳大学艺术与科学学院化学助理教授弗兰克·莱布法思说
“我们希望这种方法能够推动回收塑料的经济动机,真正把垃圾变成财富
" 专门研究化学合成的莱布法思和北卡罗来纳大学教堂山分校的埃里克·阿列克桑尼安教授在《科学》杂志上描述了这种可以关闭塑料回收循环的方法
碳氢键是自然界中一些最强的化学键
它们的稳定性使得将天然产品转化为药物变得困难,并对回收商品塑料提出了挑战
但是,通过改变聚合物中常见的碳氢键,聚合物的寿命可以超过一次性塑料。碳氢键是现代塑料在食品袋、汽水瓶、食品包装、汽车零部件和玩具中的组成部分
有了一种新鉴定的试剂,可以去除药物化合物和聚合物中的氢原子,北卡罗来纳大学的化学家能够在以前认为没有活性的地方形成新的键
“我们方法的多功能性在于,它能够在如此广泛的重要化合物上实现碳氢键的许多有价值的转化,”Alexanian说
变废为宝 卡罗莱纳州的莱布法思集团专注于设计更智能、更实用、更可持续的聚合物
在NC政策协作中心的支持下,该团队开发了一种能够去除饮用水中危险化学物质的高吸水性聚合物
研究人员设想使用这种创新的方法来帮助将难以回收的塑料垃圾转化为高价值的聚合物
他们从塑料泡沫包装开始,用于在运输过程中保护电子产品,否则最终会被填埋
美国北卡罗来纳州达勒姆的高立方有限责任公司提供了消费后泡沫的样品
C
,回收公司
泡沫由一种叫做商业聚烯烃的低密度塑料制成
通过有选择地从聚烯烃中提取氢原子,化学家们想出了一种方法来延长一次性塑料的寿命,使其成为一种高价值的塑料,即离聚物
一种流行的离聚物是陶氏SURLYN,一种广泛用于各种食品包装的常用材料
大多数回收塑料被“下循环”成质量较低的产品,如地毯或聚酯纤维服装,最终仍可能被填埋
如果海龟误以为海洋塑料是食物,丢弃在水道中的塑料会危及海洋生物
但是,如果这种化学物质可以反复应用于聚合物,帮助它们一次又一次地循环利用,“它可能会改变我们看待塑料的方式,”莱布法思说
该研究的合著者包括蒂莫西·法泽卡斯
艾丽莎·金·阿尔蒂
内哈特和奥斯汀
面粉厂主
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