塑料是我們生活中必不可少的材料,然而,全球塑料產量的增長帶來了越來越多的廢棄塑料,造成了嚴重的環境和生物問題。聚烯烴塑料是最常見的塑料,目前的回收溫度至少要達到573開爾文,最高可達1173開爾文。作為比較,水的沸點是373.15開爾文。高的回收溫度意味著高耗能和高的工藝要求。
日本大阪市立大學和東北大學的研究人員將目光投向了異質催化劑,試圖找到一種需要更低溫度才能激活的反應。通過使用與塑料不同物質狀態的催化劑,他們推測在較低溫度下反應會更強烈。他們將鉑族金屬釕與用於拋光玻璃等用途的二氧化鈰結合起來,生產出一種催化劑,使塑料在473開爾文的溫度下發生反應。雖然對於人類來說這一溫度仍然很高,但與其他催化劑系統相比,它所需要的能量明顯減少。
據了解,釕基催化劑作為一種直接回收聚烯烴塑料的方法,從未在科學文獻中報導過。這種異質催化劑,顯示出比其他金屬基的催化劑高得多的活性,即使在溫和的反應條件下也能工作。
研究人員用該催化劑對塑膠袋和廢塑料進行了處理,產生了92%的有用材料,包括77%的液體燃料和15%的蠟。
論文標題為《Low-temperature catalytic upgrading of waste polyolefinic plastics into liquid fuels and waxes》,發表在《Applied Catalysis B: Environmental 》雜誌上。