中科大开拓废弃聚酯塑料循环回收新工艺_全球时快讯

(资料图片)

近日，中国【guó】科学技术【shù】大【dà】学傅尧教授和邓晋副【fù】研究员团队联合荷【hé】兰【lán】Utrecht大学Li Shen教授【shòu】报道了一种通过乙酸【suān】化学解【jiě】聚实现废【fèi】弃PET塑【sù】料升级回收的【de】方案。相关成果发表在《自然·通讯【xùn】》上【shàng】。

PET塑料为【wéi】人类生活带来了极大的【de】便利，但也面临着【zhe】消耗总量大、回收困难等【děng】问【wèn】题。通过目前成熟的PET回收方法【fǎ】可以实【shí】现【xiàn】“废弃【qì】饮料瓶到涤纶纺织品”的【de】降级回收。但由于【yú】工【gōng】艺技术【shù】和生产【chǎn】成【chéng】本【běn】的限制，目前【qián】在工业上很【hěn】难实现循【xún】环回收以及【jí】升级回收。研究人员利用【yòng】乙酸对【duì】废【fèi】弃【qì】PET塑料进行解聚，PET在有机【jī】酸中的解聚经历了一个熔融【róng】-溶解-析【xī】出的过程【chéng】。通过乙酸【suān】解聚【jù】方案，实【shí】现【xiàn】了各种废弃PET材料直接到高【gāo】纯对苯二【èr】甲酸的高效回收。PET乙酸解聚的另【lìng】一个产物是具有高【gāo】附加【jiā】值的第三代环保【bǎo】型强【qiáng】溶剂乙二醇二乙【yǐ】酸【suān】酯。乙酸解【jiě】聚废弃PET材料制备方案对生【shēng】产【chǎn】工业常用【yòng】原【yuán】料对苯二甲【jiǎ】酸和乙二醇二乙酸酯也具有很强的经济吸【xī】引力。

在此基【jī】础【chǔ】上，研究人员提出【chū】了“废弃【qì】PET乙【yǐ】酸解聚-聚合再生”闭环循环的技术方案（图），并对该过程进行了生【shēng】命【mìng】周期评【píng】估。结【jié】果表明，与从化石资源制备【bèi】PET聚酯【zhǐ】的工艺【yì】相比，该工艺的不可再生能源能源消耗和全球变暖潜力分别可降低【dī】70%和【hé】40%以上，是目前所有【yǒu】PET化学回收方法中，对【duì】环境影【yǐng】响最低的【de】。该【gāi】研究为【wéi】实现废弃PET塑料和涤纶布料【liào】的【de】闭环循环【huán】提【tí】供了一种工业化成本更低、经【jīng】济吸引力强、处理过【guò】程更加绿色低碳、对原料来【lái】源耐【nài】受性更【gèng】加强大的新途径【jìng】。

乙酸化学解聚实现废弃PET闭环循环的示意图

科研团队已【yǐ】初步实施【shī】公斤级的【de】工程化实【shí】验【yàn】，并【bìng】在实验设计之初就【jiù】选用了当前工业化生【shēng】产对苯二甲酸的溶剂——乙【yǐ】酸作为分解废【fèi】弃聚【jù】酯的溶剂，充分借鉴目前的生产【chǎn】设备和工艺参数。研究成果可以【yǐ】基【jī】于【yú】现有的工业【yè】化设备【bèi】，进行【háng】较【jiào】为简单地改造，即【jí】可迅速验证并进行推广【guǎng】。

论文第【dì】一【yī】作【zuò】者【zhě】彭远桃硕士依托该工作【zuò】，以《中科塑【sù】源-废【fèi】弃塑料的【de】终结者【zhě】》项目【mù】，在【zài】第八届安徽省【shěng】“互联网+”大学【xué】生【shēng】创新创业大赛【sài】中荣获高教主赛【sài】道金奖【jiǎng】、第十届“挑战杯·华安证券”安徽省大学生创业计【jì】划竞赛中荣获【huò】金奖【jiǎng】，并在第十三届“挑战杯”全【quán】国大学生【shēng】创业计划竞赛中荣获铜奖。

论文【wén】链接【jiē】： https://www.nature.com/articles/s41467-023-38998-1