作者:西北大学的梅根·费尔曼
信用:Pixabay/CC0公共领域
如果塑料瓶的生命周期是循环的会怎样？一个用过的塑料瓶被放回原来的地方，准备被制成一个新的塑料瓶，而不是被扔进垃圾填埋场
西北大学的一个研究小组首次证明了一种称为金属有机框架(MOF)的材料是一种稳定和选择性的催化剂，用于将聚酯基塑料分解为其组成部分
只需要三样东西:塑料、氢气和催化剂
一个重要的好处是，塑料被分解成的成分之一是对苯二甲酸，一种用于生产塑料的化学物质
使用西北方法，没有必要完全回到石油和昂贵且高能耗的二甲苯生产和分离
温伯格艺术与科学学院的化学教授奥马尔·法尔哈说:“比起从零开始制造塑料瓶，我们可以做得更好。”
他是这项研究的通讯作者
“我们的流程要干净得多
" 这项工作最近发表在《Angewandte化学国际版》杂志上
研究人员选择了一种名为UiO-66的锆基MOF，因为它易于制造，可扩展且价格低廉
吴玉芳是这项研究的第一作者，也是法尔哈小组的访问研究生，她使用了最方便的塑料:她在实验室的同事们丢弃的塑料水瓶
她把它们切碎，加热塑料，然后涂上催化剂
“财政部的表现比我们预期的还要好，”法尔哈说
“我们发现这种催化剂非常具有选择性和稳定性
塑料瓶的颜色和制造瓶盖的不同塑料都不会影响催化剂的效率
这种方法不需要有机溶剂，这是一个优势
" 什么是MOFs？ MOFs是一类纳米材料，由于其高度有序的结构而被广泛研究
法尔哈研究多器官功能衰竭已有十多年，并在之前展示了它们可以用来摧毁有毒的神经毒剂
法尔哈说，在目前的研究中，MOFs的作用方式非常相似——破坏酯键来降解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)
这种塑料是全世界最受欢迎的消费塑料之一
法尔哈说:“多年来，我们一直在使用锆金属氧化物来降解神经毒剂。”
该小组接着想知道这些MOFs是否也能降解塑料，尽管反应和机理是不同的
这种好奇心导致了我们最近的发现
" “这项研究有助于解决与塑料废物相关的长期挑战，并为MOFs开辟新的领域和应用，”法尔哈说
想象修补玩具 MOF由有机分子和金属离子或簇组成，它们自组装形成多维、高度结晶的多孔框架
法尔哈说，为了描绘MOF的结构，设想一套修补玩具，其中金属离子或簇是圆形或方形节点，有机分子是将节点连接在一起的杆
除了易于制造、可扩展和廉价之外，UiO-66的另一个优势是MOF的有机连接物，对苯二甲酸(TA)，是当分解塑料时得到的
结构表征研究表明，在降解过程中，UiO-66经历了有趣的转变，成为另一种锆基MOF，称为MIL-140A
该MOF对PET的降解也表现出很大的催化活性
这篇论文的题目是“使用相变锆基金属有机框架催化降解聚对苯二甲酸乙二醇酯”
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