几年前,塑料回收似乎将成为可持续未来的关键部分。然后,化石燃料的价格暴跌,使得制造新塑料变得更便宜。然后,中国基本上停止了进口用于制造的回收塑料。如此一来,塑料回收就跌到了谷底,对于大多数塑料来说,你可以说最好的一件事就是它们隔离了构成它们的碳。
然而,回收塑料市场的缺乏也激励了研究人员寻找其他使用它们的方式。本周有两篇论文研究了使塑料升级或将塑料转化为比新制造的塑料本身更有价值的材料的工艺。
第一篇论文是由一个国际合作完成的,实际上是从一家超市连锁店获得了它测试的塑料,所以我们知道它对相关材料有效。它描述的升级循环还具有使用非常便宜的铁基催化剂的优势。通常,要分解塑料,催化剂和塑料一起加热。但在这种情况下,研究人员简单地将催化剂和碾碎的塑料混合,并使用微波加热铁。
像水一样,铁吸收微波辐射并将其转化为热。这会导致热量集中在催化活性发生的位置,而不是均匀分布在整个反应过程中。
差别是惊人的。与传统加热相比,微波加热从塑料中释放的氢气是传统加热的10倍以上,除了纯碳和一些碳化铁外,几乎没有留下什么。更好的是,碳几乎完全以碳纳米管的形式存在,这是一种具有重大价值的产品。这一切都发生得非常快,在使用微波后不到一分钟就释放了氢气。整个过程不到两分钟就完成了。
虽然有些铁最终与碳相连,但这并没有使催化剂失活。研究人员发现,他们可以加入更多碾碎的塑料,然后重新开始这个过程,在他们的测试中重复这一过程多达10次,尽管到了第10个周期,氢气的产量明显下降。从好的方面来看,后一个周期产生的氢气几乎是纯的,因为前几个周期已经去除了氧气和水等污染物。而且,在10个循环结束时,富碳材料的重量占到了纳米管重量的92%。
这项工作中唯一遗漏的一件事就是表明将铁改造成氧化铁是多么容易,氧化铁是这种材料的催化形式。
如果你真的担心如何处理氢气,美国的一个组织有一个潜在的答案。该小组还担心其他研究人员简单地将催化剂和塑料加热在一起时看到的问题:结果是一种复杂的化学混合物,而不是使用微波快速加热时看到的两种清洁产品。但是这个团队从生物学中寻找可能的解决方案。