據(jù)最新一期《科學(xué)》雜志報(bào)道，由美國(guó)弗吉尼亞理工大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)出世界上第一塊用塑料制成的肥皂。新方法可將塑料升級(jí)為一種稱為表面活性劑的高價(jià)值化學(xué)品。
將廢聚乙烯和聚丙烯產(chǎn)生的蠟裝滿燒瓶，在油浴中加熱，蠟在氣流的作用下氧化，通過催化氧化產(chǎn)生脂肪酸。
塑料和肥皂在質(zhì)地、外觀以及使用方式方面幾乎沒有共同之處，但兩者在分子水平上有一個(gè)意想不到的聯(lián)系：聚乙烯（當(dāng)今世界上最常用的塑料之一）的化學(xué)結(jié)構(gòu)與用作肥皂化學(xué)前體的脂肪酸驚人地相似。這兩種材料都是由長(zhǎng)碳鏈組成的，但脂肪酸在鏈的末端有一個(gè)額外的原子團(tuán)。這種相似性意味著可將聚乙烯轉(zhuǎn)化為脂肪酸。
研究人員建造了一個(gè)類似烤箱的小型反應(yīng)器，在烤箱底部，能產(chǎn)生足夠高的溫度使聚合物鏈斷裂；而在烤箱頂部，能冷卻到足夠低的溫度以防止聚合物鏈斷裂。熱解后，他們收集了殘留物，發(fā)現(xiàn)它是由“短鏈聚乙烯”組成的蠟。
在添加了包括皂化在內(nèi)的幾個(gè)步驟后，該團(tuán)隊(duì)制造出世界上第一塊塑料肥皂。這是一種不使用新催化劑或復(fù)雜程序的塑料升級(jí)循環(huán)的新路線。
盡管PE是激發(fā)該項(xiàng)目靈感的塑料，但升級(jí)回收方法也適用于另一種稱為PP的塑料（圖3）。這兩種材料構(gòu)成了消費(fèi)者每天遇到的塑料的大部分，從產(chǎn)品包裝到食品容器再到織物。本文的新升級(jí)回收方法的一個(gè)令人興奮的特點(diǎn)是它可以同時(shí)用于這兩種塑料，這意味著沒有必要將兩者分開。與當(dāng)今使用的一些回收方法相比，這是一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)，這些方法需要對(duì)塑料進(jìn)行仔細(xì)分類以避免污染。由于兩種塑料非常相似，這種分類過程可能非常困難。
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