我们知道Zeolite可以用作催化剂,它可以对有机物进行催化,所以可以拿来进行对塑料催化,具体如何操作我们就来看一下吧。塑料垃圾在海洋、土壤甚至我们体内的积累是目前面临的主要污染问题之一,迄今已处理超过 50 亿吨。尽管在回收塑料产品方面做出了重大努力,但实际上如何利用这些杂乱无章的材料仍然是一个具有挑战性的问题。
目前,塑料有很多不同的种类,而将它们分解成可以以某种方式重复使用的化学过程,往往对每种类型的塑料都要求地非常具体。从汽水瓶到洗涤剂罐再到塑料玩具,对杂乱无章的废料进行分类是不切实际的。根据麻省理工学院的新研究,已发现使用基于钴的催化剂的化学过程非常有效地将多种塑料分解成单一产品,例如聚乙烯(PET)和聚丙烯(PP),这两种最广泛生产的塑料形式。丙烷随后可用作炉灶、加热器和车辆的燃料,或用作生产各种产品(包括新塑料)的原料,从而可能提供至少部分闭环回收系统。
一直以来,回收塑料一直是一个棘手的问题,因为塑料中的长链分子通过碳键结合在一起,其非常稳定且难以分解。打破这些键的现有技术倾向于产生不同分子的随机混合,然后需要复杂的精炼方法来分离成可用的特定化合物。但是难度在于难以控制在碳链的哪个位置破坏分子。
而以天然沸石为原材料制成的催化剂,其中含有钴纳米粒子,可以选择性地分解各种塑料聚合物分子,并将其中的80%以上转化为丙烷。尽管沸石布满了小于一纳米宽的规则孔隙(对应于聚合物链的宽度),但一个合乎逻辑的假设是沸石和聚合物之间几乎没有相互作用。然而,令人惊讶的是,情况恰恰相反:不仅聚合物链进入孔隙,而且钴和沸石中的酸性位点之间的协同作用可以在同一点断裂链。事实证明,该裂解位点对应于仅切掉一个丙烷分子而不会产生不需要的甲烷,从而使其余较长的碳氢化合物一次又一次地准备好进行该过程。
这种新工艺使用的沸石和钴材料成本较低并且可以广泛使用,研究人员在混合再生塑料的试验中测试了这一工艺,获得了明显效果。但是需要对更多种类的混合废物流进行更多测试,以确定材料中的各种污染物产生了多少污染——例如墨水、胶水和塑料容器上的标签,或其他混入其中的非塑料材料与废物,以及这如何影响过程的长期稳定性。
如今,麻省理工学院的团队还在继续研究该系统的经济性,并分析它如何适应当今处理塑料和混合废物流的系统。