中國科大開辟廢棄聚乙烯塑料循環升級新路徑

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中新網合肥6月27日電 (記者 吳蘭)記者從中國科學技術大學獲悉，該校合肥微尺度物質科學國家研究中心曾杰教授近日在塑料循環升級領域取得了突破性進展。

相關研究成果于6月26日發表在國際知名學術期刊《自然·納米技術》( Nature Nanotechnology)上。

現如今人們的生活已經離不開塑料，小到一根吸管，大到一輛汽車……大規模的塑料生產給人們提供了便捷，卻給自然界帶來了難題，造成嚴重的“白色污染”。

聚乙烯是五大通用塑料之一，化學結構穩定，難以自然降解。因此，發展廢棄聚乙烯塑料循環升級技術，在減輕其對環境污染的同時，還能讓其重新產生經濟價值，對人類社會的可持續發展具有重要意義。

聚乙烯和石油具有相似的化學結構與組成，那么能否利用綠色催化轉化的方式，把廢棄聚乙烯塑料當成一種“固體石油”原料，來加工制備石油基下游化學產品呢？

石油工業中的兩個過程引起了研究人員的注意。一個是短鏈的汽油餾分催化重整得到更高附加值的環狀烴，這個過程會產生氫氣；另一個是重質油加氫裂化制備短鏈烴，這個過程會消耗氫氣。

在這兩個過程的啟發下，研究人員設計出了一種“氫呼吸”策略用以降解高密度聚乙烯塑料，開發的分子篩負載金屬釕催化劑(Ru/HZSM-5)，可以一邊讓塑料成環脫氫變成環狀烴，“呼”出氫氣，一邊又讓塑料“吸”入其自身釋放的氫氣，并裂解變成短鏈烴。

在無需額外添加氫氣或溶劑的條件下，研究人員實現了高密度聚乙烯塑料到環狀烴的循環升級。隨后，研究人員探究了高密度聚乙烯塑料的循環升級反應路徑。并用不同分子篩負載的金屬釕進行了高密度聚乙烯塑料循環升級的催化實驗，考察了分子篩孔道對反應的影響。經過三輪催化反應以及相關實驗結果表明，Ru/HZSM-5催化劑對不同類型的聚乙烯塑料具有一定的普適性。(完)

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