巴斯大学可持续与循环技术中心 (CSCT)的一组研究人员开发了一种在室温下升级回收塑料废物的简单新方法。研究人员希望新工艺将有助于回收在经济上变得更加可行。
目前,无论是垃圾填埋场还是自然环境中的塑料垃圾都超过了所有生物量(4 千兆吨),最终导致了 21 世纪面临的巨大环境挑战之一。虽然整个欧洲的回收率都在提高,但传统方法仍然有限,因为恶劣的重熔条件会降低每次回收材料的质量。
现在,CSCT 的研究人员已经开发出一种温和而快速的聚碳酸酯化学回收工艺,聚碳酸酯是一种常用于建筑和工程的坚固塑料。
使用锌基催化剂和甲醇,他们能够在室温下在 20 分钟内完全分解商用聚(双酚 A 碳酸酯)(BPA-PC)珠粒。然后可以将废物转化为其化学成分,即双酚 A (BPA) 和碳酸二甲酯 (DMC),有助于在无数次循环中保持产品质量。
重要的是,BPA 回收可防止潜在破坏性环境污染物的泄漏,而 DMC 是一种有价值的绿色溶剂和其他工业化学品的组成部分。
他们的结果发表在ChemSusChem,注意到与以前的方法相比,提高了工艺效率和更温和的条件。
很有希望的是,该催化剂还可以耐受其他商业来源的 BPA-PC(例如 CD)和混合废料进料,增加了工业相关性,同时适用于其他塑料(例如聚乳酸(PLA)和聚对苯二甲酸乙二醇酯) (PET)) 在较高温度下。
该团队还展示了一种完全循环的方法来生产几种基于从废 PET 瓶中提取的对苯二甲酰胺单体的可再生聚(酯酰胺)(PEA)。这些材料具有优异的热性能,可能用于生物医学应用,例如药物输送和组织工程。
巴斯大学 CSCT 的首席研究员 Matthew Jones 教授说:“看到我们的催化剂在利用塑料废料生产各种增值产品方面的多功能性,真是令人兴奋。”
该论文的第一作者、来自 CSCT 的 Jack Payne 说:“虽然塑料将在实现低碳未来方面发挥关键作用,但目前的做法是不可持续的。展望未来,我们必须从可再生原料中采购塑料,在设计阶段嵌入可生物降解性/可回收性,并使现有的废物管理策略多样化。”
目前,该技术仅在小规模上进行了展示,但是,该团队现在正在与巴斯大学的合作者进行催化剂优化和扩大工艺规模(300 mL)。该研究由工程和物理科学研究委员会资助。