來源:新華網(wǎng) 2024-07-12 11:55:21
分解聚乙烯、聚丙烯等塑料(liào)材料通常需要300攝氏度以上的高溫條件,能源消耗較多。日本東(dōng)京大(dà)學日前發(fā)布新(xīn)聞公報說,該校研究人員在鈰的催化作用(yòng)下,利用可見光照射含(hán)少量羧(suō)基的聚乙烯,成功實現在80攝氏度的較低(dī)溫度環境下(xià)令這種聚乙烯分解。
公報說,塑料廢棄物導致的環境汙染(rǎn)日益成為嚴重的社會問題,特別是生產量大的聚乙烯和聚丙烯等塑料材料的回收利用是亟待(dài)解決的問題。但聚乙烯和(hé)聚丙烯分子鏈包含的(de)碳-碳鍵(jiàn)非(fēi)常穩定,使其分解一般需要300攝氏度以上的高溫條件。
產生碳自由基是引發碳-碳(tàn)鍵斷裂的關鍵。東京大學研究團隊將少量羧基官能團引入聚乙(yǐ)烯,然後針對這種羧化聚乙烯粉末,摸索能令羧基在(zài)光照(zhào)射下(xià)產生碳自由基的反應條件。
研究發現,在添加少量鈰催化劑的80攝氏度乙腈中,用發光波長為430納(nà)米的LED燈照射羧化聚(jù)乙烯粉末可使羧(suō)基生成碳自由基,並且(qiě)其高反應(yīng)性切(qiē)斷了聚乙烯分子鏈(liàn)上的碳-碳鍵(jiàn),長鏈羧化聚乙(yǐ)烯(xī)分(fèn)子被(bèi)降解成分子量約500的片段。研究還確認,這(zhè)一反應不(bú)僅能(néng)在(zài)乙腈(jīng)中進行,在水中也能發生。
相關論文(wén)近日發表(biǎo)在《美國化學學(xué)會雜誌》上。公報(bào)說,本項研(yán)究在較低溫(wēn)度環(huán)境下實現了通常需要高溫條件的(de)聚乙烯分解,表明經羧基官能團修飾的聚乙(yǐ)烯將(jiāng)來(lái)有望作為可降解塑料使用,這將使回收利用更加節能、低成本。
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