美國(guó)西北大學(xué)的化學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種新型催化劑,可以在幾分鐘內(nèi)快速、干凈、完全地分解尼龍6,且不會(huì)產(chǎn)生有害的副產(chǎn)品。更好的是:該工藝不需要有毒溶劑、昂貴的材料或極端條件,適用于日常應(yīng)用。
這種新型催化劑不僅可以在環(huán)境修復(fù)中發(fā)揮重要作用,還可以將尼龍6廢物升級(jí)轉(zhuǎn)化為更高價(jià)值產(chǎn)品。
研究人員開(kāi)發(fā)的新型催化劑利用了釔(一種地球上儲(chǔ)量豐富的廉價(jià)金屬)和鑭系元素離子。當(dāng)該團(tuán)隊(duì)將尼龍6樣品加熱到熔化溫度,并在沒(méi)有溶劑的情況下使用催化劑時(shí),塑料就會(huì)分解,恢復(fù)到原來(lái)的原料成分,而不會(huì)留下副產(chǎn)品。
在實(shí)驗(yàn)中,研究人員能夠回收99%的塑料原始單體。原則上,這些單體可以升級(jí)轉(zhuǎn)化成更高價(jià)值的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品目前對(duì)其強(qiáng)度和耐用性有很高的要求。
研究人員表示:“回收尼龍實(shí)際上比普通尼龍更值錢。許多高端時(shí)尚品牌在服裝中使用再生尼龍。”
除了回收高產(chǎn)率的單體外,該催化劑具有高度選擇性——僅作用于尼龍6聚合物,而不會(huì)破壞周圍的材料。這意味著工業(yè)界可以將催化劑應(yīng)用于大量未分類的廢物,并選擇性地處理尼龍6廢物。
研究人員稱:“如果你沒(méi)有選擇性的催化劑,那么如何將尼龍與其他廢物分離?你需要雇傭人來(lái)分揀所有的垃圾來(lái)挑出尼龍。這非常昂貴且效率低下。但如果催化劑只會(huì)分解尼龍而忽略其他所有物質(zhì),那就非常高效了。”
回收這些單體還可以避免從頭開(kāi)始生產(chǎn)更多塑料。這些單體本身是由原油生產(chǎn)的,所以它們有很大的碳足跡,這是不可持續(xù)的。
在為新工藝申請(qǐng)專利后,研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)收到了潛在工業(yè)合作伙伴的興趣。他們希望其他人能夠大規(guī)模使用這種催化劑來(lái)幫助解決全球塑料問(wèn)題。