聚乙烯廢塑料溫和可控降解研究取得重大突破—新聞—科學網

2020-11-26 科學網
中科院上海有機所
聚乙烯廢塑料溫和可控降解研究取得重大突破

 

科學網上海訊(記者黃辛)中科院上海有機化學研究所黃正課題組和加州大學爾灣分校管治斌課題組合作,在聚乙烯廢塑料降解研究中獲重大突破,相關研究成果6月18日在線發表於《科學進展》。

塑料作為三大材料之一,在我們日常生活中扮演著及其重要的作用。但廢塑料難以降解,易對環境造成汙染,也被稱為「白色垃圾」,已成全世界共同的難題。

聚乙烯是年產量最大的塑料產品,同時又是最惰性和穩定的高分子之一,相比較其它類型聚烯烴(如聚丙烯、聚苯乙烯),更加難以降解。目前絕大部分的廢塑料,主要通過填埋和燃燒的方法處理:前者佔用土地資源,且易造成地下水汙染;後者增加大氣碳排放,並會造成大氣汙染。值得注意的是:在中國農村,許多地方將廢塑料在露天環境下簡單燃燒,造成有毒氣體(二噁英等)的排放,具有較大的危害性。

研究人員利用交叉烷烴複分解催化策略,使用價廉量大的低碳烷烴作為反應試劑和溶劑(此類低碳烷烴在石油煉製中大量生成,不能作為燃油或天然氣,使用價值非常有限),通過與聚乙烯發生重組反應,有效降低聚乙烯的分子量和長度。在反應體系中低碳烷烴過量存在,可多次參與與聚乙烯的重組反應,直至把分子量上萬、甚至上百萬的聚乙烯降解為清潔柴油。

這種技術不僅可以降解幾乎所有類型的聚乙烯,還能兼容商業級別聚乙烯中各種添加劑,並被證明適用於實際生活中多種聚乙烯廢塑料。相比傳統的高溫裂解,黃正、管治斌等發展的方法具有反應條件溫和,產物選擇性高的優點。這一方法能夠在較低溫度下主要生成清潔的柴油。這一新方法產生的柴油只有碳、氫元素,燃燒時不會產生含硫、氮的汙染物。至於聚乙烯蠟,則可作為添加劑,應用於聚烯烴加工領域。

黃正研究員告訴記者,已對這一科研成果申請專利。據悉,目前該團隊正在發展更高效、成本更低的聚乙烯降解催化劑,為聚烯烴降解中試反應做積極準備。

中科院院士、上海有機化學所所長丁奎嶺表示,這是一項十分具有挑戰性的研究工作,所取得的階段性成果為未來解決「白色汙染」的資源化利用問題開闢了一個新的思路,提供了一種可能的途徑。

相關焦點

  • 我國學者在聚乙烯廢塑料降解研究方面取得重大進展
    近日,中國科學院上海有機化學研究所的黃正課題組和加州大學爾灣分校管治斌課題組合作,在聚乙烯廢塑料降解研究方面取得重大進展,相關成果於6月17日以「Efficient and selective degradation of polyethylenes into liquid fuels and waxes
  • 「白色垃圾」有望變身清潔柴油,聚乙烯廢塑料降解獲重大突破
    把廢塑料倒進一個類似飲水機的裝置,擰開龍頭,出來的卻是清潔柴油。這樣的科學夢想也許有一天終會到來。上海有機化學所黃正課題組和加州大學爾灣分校管治斌課題組,近日在聚乙烯廢塑料降解研究取得重大突破,相關成果北京時間18日凌晨2點《科學進展》在線發表。 塑料作為三大有機高分子材料之一,是人類的一個偉大發明。
  • 《自然》:中國合成氣直接制烯烴研究獲重大突破—新聞—科學網
    《自然》:中國合成氣直接制烯烴研究獲重大突破針對經典的FT機理,一般認為產物的鏈增長服從聚合機理,即產物選擇性近似遵循Amderson-Schulz-Flory(ASF)分布,不同的鏈增長因子(α)數值對應不同的產物分布。目前,FTO存在的主要問題是烯烴選擇性的提高及產物分布的有效控制。
  • 科學家在關聯氧化物摩爾調控研究中取得突破—新聞—科學網
    該研究成果近日在線發表與《自然—物理學》。 由於石墨烯等二維範德瓦爾斯材料層間相互作用非常弱,容易解理並堆垛形成各種人工異質或同質結構。當堆垛的兩層之間有微弱的晶格差異或微小的轉角時,就會形成摩爾圖案。近期研究發現這些二維異質結或同質結體系在摩爾周期勢場作用下,展現出了許多新奇的物理現象,比如在魔角雙層石墨烯中發現了關聯絕緣態以及非常規超導態。
  • 華北理工大學以二氧化碳還原制乙醇取得新進展 —新聞—科學網
    記者4月21日從華北理工大學獲悉,該校教授崔文權團隊在二氧化碳還原制乙醇方面取得新進展,通過光熱協同催化實現了二氧化碳還原過程中的碳碳耦合製備乙醇。
  • 光降解劑硬脂酸鐵硬脂酸錳硬脂酸鈰對聚乙烯光敏化效果,很實用
    我國是一個塑料製造及消費大國 ,每年的廢棄塑料達數百萬噸,這些廢塑料對環境的危害很大 ,即所謂"白色汙染".為了實現薄膜廢棄物回歸自然 ,開發可降解薄膜已成為塑料工業界多年來的重點攻關課題.可降解塑料薄膜主要包括生物降解 ,光降解和光 - 生物降解等.近年來 ,研究發現生物降解塑料存在不少問題 ,主要包括:(1)成本問題—比普通塑料的價格高 2~ 5倍;(2)技術問題
  • 每年國內生物降解聚酯 PBAT 需求量有望突破 1000萬噸
    隨著我國禁塑工作全面實施,每年國內生物降解聚酯 PBAT 需求量有望突破 1000萬~1500 萬噸。有關專家認為,循環經濟是塑料行業未來的發展方向。「『限塑令』的實施為塑料用品生產企業帶來了新的機遇!」重慶市晟世新材料有限公司法人劉星言表示。近日,該公司與重慶長壽經開區籤約,投資化工新材料項目,達產後年銷售收入超百億元。
  • 智源研究院發布認知神經基礎重大研究方向—新聞—科學網
    智源研究院院長黃鐵軍,智源「認知神經基礎」重大研究方向首席科學家劉嘉,該方向候選學者陳良怡、方方、吳思、宋森、餘山,以及北京人工智慧領域的高校、科研院所和企業代表出席了本次發布會。 黃鐵軍表示,深度學習在人臉識別等方面取得重大進展,但並未真正解決感知問題,問題關鍵不在提高算力、增加數據,而是要重新思考智能模型。
  • 清華團隊碳納米管耐疲勞性能研究取得重大突破
    近日,清華大學化工系教授魏飛、副教授張如範團隊在碳納米管耐疲勞性能研究方面取得重大突破,首次以實驗形式測試了釐米級長度單根碳納米管的超耐疲勞性能。相關成果以「超耐久性的超長碳納米管」為題,於8月28日在線發表於國際頂級學術期刊《科學》。
  • 清華團隊碳納米管耐疲勞性能研究取得重大突破
    近日,清華大學化工系教授魏飛、副教授張如範團隊在碳納米管耐疲勞性能研究方面取得重大突破,首次以實驗形式測試了釐米級長度單根碳納米管的超耐疲勞性能。相關成果以「超耐久性的超長碳納米管」為題,於8月28日在線發表於國際頂級學術期刊《科學》。
  • 中國科學家在「菠蘿基因組研究」領域取得重大突破
    央廣網福州11月3日消息(記者葛朝興)記者今天(3日)從福建農林大學舉行的新聞發布會上獲悉,該校牽頭的科研團隊在「菠蘿基因組與景天酸代謝光合作用的演化」方面的研究取得重大突破,同時也奠定了中國在這一研究領域處於國際領先水平。  該研究由福建農林大學牽頭,聯合中國科學院、臺灣大學等17個研究機構共同完成。
  • 受廢塑料進口量下降 我國再生塑料行業供應量下滑明顯 但前景依然...
    我國再生塑料顆粒細分產品結構分析數據來源:公開資料整理近年來,在塑料製品工業快速發展所產生廢塑料量增加、人們環保意識逐漸提高的背景下,我國廢塑料回收量逐步增長,2019年廢塑料回收量1890萬噸,回收比例23.09%。
  • 中科院廣州地化所揭示有機質對苯並芘的降解機理—新聞—科學網
    相關研究近日在線發表於《水研究》。 苯並芘是一種典型的疏水性有機汙染物。沉積物是水環境中持水性有機汙染物最重要的匯。大量研究表明,沉積物中有機質對持水性有機汙染物的吸附和解吸作用是控制持水性有機汙染物在環境中的分配、遷移和歸宿的主要因素。但目前關於沉積物有機質的結構、微孔和解析動力學對其中的苯並芘的高級氧化降解的作用、苯並芘的高級氧化過程和氧化產物在沉積物中的歸趨等研究較少。
  • 揚大氧化脫羧合成1-烯烴研究獲突破—新聞—科學網
    近日,揚州大學生物科學與技術學院教授王喜慶團隊在通過氧化脫羧合成1-烯烴方面取得重要研究進展,相關成果發表在美國化學期刊ACS Catalysis上。
  • 科學家發文探討碳一分子溫和條件下催化轉化—新聞—科學網
    近日,中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室研究員鄧德會團隊應邀發表了一篇綜述文章,文章總結了溫和條件下碳一分子催化轉化方面的研究工作。相關研究成果發表在EnergyChem上。 鄧德會表示,溫和條件下碳一分子催化轉化過程不僅能降低反應能耗,還能更好地控制目標產物的選擇性,一直是學術界和工業界追求的目標。
  • 新研究成果!科學家將廢塑料轉化成氫氣,將成為未來新能源
    據估計,到2050年,全世界的廢塑料量可能達到120億噸。面對如此令人震驚的數字,科學家已開始研究廢塑料向氫的轉化,並使其「將廢品轉化為寶藏」。那麼,如何使廢塑料可回收利用並「變廢為寶」呢?牛津大學的一組科學家不久前取得了新發現。
  • 華東師範大學量子隱形傳態研究獲突破—新聞—科學網
    量子隱形傳態的概念自1993年被提出以來,受到了全球眾多科學家的廣泛關注,並在實驗和理論方面都取得極大的進展。尤其是近年來我國科學家在遠距離星地以及光纖通道量子隱形傳態方面更是取得了一系列突破性進展。 荊傑泰團隊長期致力於發展高容量量子信息體系,近年來發展了光學軌道角動量復用的連續變量糾纏源,先後實現了十三通道兩光束以及九通道三光束糾纏源。
  • 重磅發現:蛾幼蟲可降解聚乙烯塑料
    因此,發展高效的生物降解方法對於高分子行業的可持續性發展有著重要的意義。聚乙烯全碳鏈的化學成分是其難以降解的真正原因,用普通的化學降解方法難以奏效。因此,使用生物降解的方法是一種可行的途徑的。最近,來自英國劍橋大學生物化學系的科學家發現某種蠟蛾幼蟲(Galleria mellonella)可以以較快的速度降解聚乙烯塑料薄膜,並產生乙二醇降解產物,相關研究成果發表在Cell旗下期刊《Current Biology》(影響因子8.9)。當使用該種蛾幼蟲與聚乙烯塑膠袋相接處後,約40分鐘後即可產生肉眼可見的漏洞。
  • 我國在超冷原子量子模擬領域取得重大突破
    中國證券網訊 中國科學技術大學和北京大學相關研究人員組成的聯合團隊在超冷原子量子模擬領域取得重大突破。中國科大-北大聯合團隊在國際上首次理論提出並實驗實現超冷原子二維自旋軌道耦合的人工合成,測定了由自旋軌道耦合導致的新奇拓撲量子物性。
  • 木質素基可降解塑料 助力解決「白色汙染」—新聞—科學網
    而這些生物降解垃圾袋的技術正是來源於北京林業大學林木分子設計育種高精尖創新中心和林木生物質化學北京市重點實驗室教授袁同琦團隊的科研成果。 塑料製品大多不可降解且難以回收,隨著使用量的逐年增加,已成為「白色汙染」的主要源頭。尋求綠色環保的可降解生物基材料,以替代石油基塑料至關重要。