來源:新華網 2024-07-12 11:55:21
分解聚(jù)乙烯、聚丙烯等(děng)塑料材料通常需要300攝氏度以上的高溫條件,能源(yuán)消耗較多。日本東京(jīng)大學日前發布新聞(wén)公(gōng)報說,該校研究人員在鈰的(de)催(cuī)化作用下,利(lì)用可見光照射含少量(liàng)羧基的聚乙烯,成功實現在80攝氏度的較低溫度環境下令這種聚乙烯分解。
公報說,塑料廢棄物導致的環境汙染日益成為嚴重的社會問題,特別是生產量(liàng)大的聚乙烯和聚丙烯等塑料材料的回收利用(yòng)是亟待解決的(de)問題。但(dàn)聚乙烯和(hé)聚丙烯分(fèn)子鏈包含的碳-碳鍵非常穩定,使(shǐ)其分解一般需要300攝氏(shì)度以上的高溫條件。
產(chǎn)生碳(tàn)自由基(jī)是引發(fā)碳-碳鍵斷裂的關鍵。東京(jīng)大學研究團隊將少量羧基官能(néng)團引入(rù)聚乙烯,然後針對這種羧化聚乙(yǐ)烯粉末,摸索能令羧基在光照射下產生碳自由(yóu)基的反應條件。
研究發現,在添加少量鈰催化劑的80攝氏(shì)度乙腈中,用發光波長為(wéi)430納米的LED燈照射羧(suō)化聚乙烯粉(fěn)末可使羧基生成碳自由(yóu)基,並且其高反應性切斷了聚乙烯(xī)分子鏈上的碳-碳鍵,長鏈羧化聚乙烯分子(zǐ)被降解成分子(zǐ)量約500的片段。研究(jiū)還確認,這一反應不僅能在乙腈中進行,在水中也能發生。
相關論文近日發表在《美國化學學會雜誌》上。公報說,本項研究在較低溫(wēn)度(dù)環境下(xià)實現了通常需要高溫(wēn)條(tiáo)件(jiàn)的聚乙烯(xī)分解(jiě),表明經(jīng)羧基官能團修飾的聚乙(yǐ)烯將來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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