隨著化學(xué)方面的進(jìn)步不斷將新材料帶入可回收領(lǐng)域,美國(guó)密歇根大學(xué)(University of Michigan)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)正將目光瞄準(zhǔn)了回收中最棘手的問(wèn)題之一。
據(jù)報(bào)道,密歇根大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種將廢棄PVC(聚氯乙烯)轉(zhuǎn)化為可用產(chǎn)品的方法,這為這種傳統(tǒng)上不可回收的材料開(kāi)辟了一些新可能。
就產(chǎn)量和數(shù)量而言,PVC在塑料中名列前茅,并被用于從管道和地板、浴簾和衣服的各種用途。然而,它在美國(guó)的回收率為零,由于其有毒成分,回收這種材料的努力受到相當(dāng)大的阻礙。
“PVC是一種沒(méi)有人愿意處理的塑料,因?yàn)樗凶约邯?dú)特的一系列問(wèn)題,”該研究論文的第一作者Danielle Fagnani說(shuō),“PVC通常含有大量的增塑劑,這些增塑劑會(huì)污染回收流程中的所有東西,而且它通常有毒。它還會(huì)在加熱時(shí)迅速釋放鹽酸?!?/span>
增塑劑被添加到普通塑料中,以提高其耐用性和靈活性,但其中一些增塑劑對(duì)人類(lèi)健康有嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn),雙酚A就是其中一個(gè)例子。另一個(gè)例子是鄰苯二甲酸鹽,由于它們?cè)谌粘S闷分械膹V泛使用,被稱(chēng)為“無(wú)處不在的化學(xué)品”,它們與內(nèi)分泌紊亂、兒童癌癥和過(guò)早死亡有關(guān)。增塑劑被添加到普通塑料中以提高其耐用性和靈活性,但其中一些對(duì)人類(lèi)健康有嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn),尤其是眾所周知的BPA。另一種是鄰苯二甲酸鹽,由于在日常產(chǎn)品中廣泛使用,被稱(chēng)為“無(wú)處不在的化學(xué)品”,它與內(nèi)分泌紊亂、兒童癌癥和過(guò)早死亡有關(guān)。
PVC中的鄰苯二甲酸鹽是該材料最有害的成分之一,該成分和其他增塑劑在依靠熱處理的傳統(tǒng)回收過(guò)程中會(huì)被濾出。這個(gè)過(guò)程也會(huì)從PVC中釋放出鹽酸,這可能會(huì)導(dǎo)致化學(xué)灼傷并腐蝕回收設(shè)備。
因此,F(xiàn)agnani和她的同事們正在試驗(yàn)不依賴(lài)熱回收PVC的方法,這導(dǎo)致了一種具有令人興奮潛力的新穎電化學(xué)技術(shù)。研究小組使用電子來(lái)分解材料中的碳氯鍵,并通過(guò)使用PVC增塑劑之一來(lái)調(diào)解這一過(guò)程,能夠精確控制鹽酸的釋放。
“我們發(fā)現(xiàn),它仍然會(huì)釋放鹽酸,但速度要慢得多,而且更可控?!彼a(bǔ)充說(shuō)。這項(xiàng)研究成果已于近期發(fā)表在了《自然化學(xué)》雜志上。
這使得酸可以被收集起來(lái),并作為試劑用于其他化學(xué)反應(yīng),同時(shí)該過(guò)程還產(chǎn)生氯離子,可用于氯化分子,用于制藥和農(nóng)業(yè)產(chǎn)品。該方法也留下了其他材料,科學(xué)家們正試圖找到這些材料的用途,因此還有改進(jìn)的余地,這項(xiàng)工作展示了人們可以如何利用化學(xué)回收來(lái)賦予有問(wèn)題的材料以第二次生命。
該項(xiàng)技術(shù)主要研究人員Anne McNeil說(shuō):“人類(lèi)創(chuàng)造了這些神奇的材料,在許多方面改善了我們的生活,但同時(shí)又如此短視,沒(méi)有考慮到如何處理這些廢料,這是人類(lèi)的失敗。
“在美國(guó),我們?nèi)匀煌A粼?%的回收率上,而且這只是少數(shù)幾種類(lèi)型的塑料。而且,即使是我們回收的塑料,它也導(dǎo)致了越來(lái)越低質(zhì)量的聚合物。我們的飲料瓶再也不能成為飲料瓶了。它們變成了紡織品或公園的長(zhǎng)椅,然后最終被填埋?!彼a(bǔ)充說(shuō)。