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塑料回收新科技

李傳福
湖南省科普作家協(xié)會(huì)會(huì)員,從事與化學(xué)相關(guān)科普活動(dòng)。
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在新加坡南洋理工大學(xué)(NTU),一支科研團(tuán)隊(duì)最近取得了一項(xiàng)令人矚目的成就:他們成功地將廢棄的電子塑料轉(zhuǎn)化為一種新型的3D多孔結(jié)構(gòu)材料。這一發(fā)現(xiàn)為電子廢物的回收利用開(kāi)辟了新途徑。

電子廢物,尤其是廢棄的鍵盤(pán)和筆記本電腦,是塑料垃圾的主要來(lái)源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),2022年全球產(chǎn)生了約17萬(wàn)噸的電子塑料垃圾,但這些塑料的回收率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其產(chǎn)生速度。這些塑料中的ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)材料,由于其優(yōu)異的機(jī)械和熱性能,被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品的制造。然而,ABS的回收再利用面臨著諸多挑戰(zhàn),包括材料的污染、材料混合以及分離技術(shù)的成本問(wèn)題。

南洋理工大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)一種創(chuàng)新的方法,將這些廢棄的ABS材料轉(zhuǎn)化為了一種名為“ABSponge”的多孔結(jié)構(gòu)。他們首先從新加坡電子廢物回收服務(wù)商Virogreen獲取了約5公斤的消費(fèi)后黑白鍵盤(pán)ABS材料。經(jīng)過(guò)切割、清洗、干燥和丙酮溶解等步驟,加入氯化鈉晶體并倒入模具,最終制備出了這種高度多孔且相互連接的3D結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不僅機(jī)械穩(wěn)定,而且具有較大的比表面積。

此外,南洋理工大學(xué)的研究人員還探索了將難以回收的塑料轉(zhuǎn)化為氫氣和碳添加劑的可能性。他們通過(guò)在高溫下加熱不同類(lèi)型的塑料廢物,獲得了天然氣和石油。然后,將這些氣體和石油加熱到1000攝氏度以上,將分子分解成固體碳和氫。這種固體碳可以作為聚合物泡沫的添加劑,增加其強(qiáng)度和耐磨性,用于緩沖應(yīng)用。同時(shí),產(chǎn)生的氫氣可以被收集并用作燃料。

這一研究不僅為塑料廢物的回收利用提供了新的思路,也為能源儲(chǔ)存領(lǐng)域帶來(lái)了新的機(jī)遇。通過(guò)將廢棄的電子塑料轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的化合物,南洋理工大學(xué)的科學(xué)家們展示了一種將廢物轉(zhuǎn)化為資源的創(chuàng)新方法。

在另一項(xiàng)研究中,南洋理工大學(xué)的科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種可以將大多數(shù)塑料升級(jí)回收成可用于能源儲(chǔ)存的化合物的工藝。這一過(guò)程使用發(fā)光二極管(LED)和市售催化劑,在室溫下進(jìn)行,能夠分解各種塑料,包括聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯。這些塑料通常用于包裝并作為塑料廢物丟棄。與傳統(tǒng)的塑料回收方法相比,該過(guò)程需要的能源要少得多,而且產(chǎn)生的最終產(chǎn)品是甲酸和苯甲酸等化合物,它們可用于制造燃料電池和液態(tài)有機(jī)氫載體(LOHC)中使用的其他化學(xué)物質(zhì)。

這些突破性的研究成果不僅為解決塑料垃圾問(wèn)題提供了潛在的解決方案,而且還為塑料中捕獲的碳的再利用提供了新的可能性。通過(guò)這些創(chuàng)新的方法,我們可以將塑料廢物轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的資源,減少對(duì)環(huán)境的影響,同時(shí)也為科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用提供了新的機(jī)會(huì)。

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2024-08-01
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