中國科學技術大學傅堯教授和鄧晉(jin)副研究(jiu)員團隊聯(lian)合荷蘭Utrecht大學Li Shen教授,近日報道了一種(zhong)實現廢棄(qi)PET塑(su)料升級回收的方(fang)案。
相關(guan)成果發表(biao)在《自然·通訊》(Nature Communications)上。
PET塑料(liao)為(wei)人(ren)類生活帶來(lai)了極大的便利,但(dan)也面臨著消耗總量大、回(hui)收(shou)(shou)困難等問(wen)題。通過目(mu)前(qian)(qian)成熟的PET回(hui)收(shou)(shou)方法,可以(yi)實現(xian)“廢棄飲(yin)料(liao)瓶到滌綸紡織品”的降級(ji)回(hui)收(shou)(shou)。但(dan)由(you)于(yu)工(gong)藝(yi)技(ji)術和生產成本的限制,目(mu)前(qian)(qian)在工(gong)業上(shang)很難實現(xian)循(xun)環回(hui)收(shou)(shou)以(yi)及升級(ji)回(hui)收(shou)(shou)。
研究(jiu)人(ren)員(yuan)利用(yong)乙(yi)(yi)(yi)酸(suan)對(dui)(dui)(dui)廢(fei)棄(qi)PET塑料(liao)(liao)進行解聚,PET在有機酸(suan)中(zhong)的(de)(de)解聚經歷(li)了一(yi)個熔融-溶解-析(xi)出的(de)(de)過(guo)程(cheng)。通過(guo)該方案(an),實現了各種廢(fei)棄(qi)PET材料(liao)(liao)直(zhi)接到(dao)高(gao)(gao)純度對(dui)(dui)(dui)苯二(er)(er)甲(jia)(jia)酸(suan)的(de)(de)高(gao)(gao)效回收。PET乙(yi)(yi)(yi)酸(suan)解聚的(de)(de)另一(yi)個產物是(shi)具(ju)有高(gao)(gao)附加值的(de)(de)第三代環(huan)保型強(qiang)溶劑乙(yi)(yi)(yi)二(er)(er)醇二(er)(er)乙(yi)(yi)(yi)酸(suan)酯。乙(yi)(yi)(yi)酸(suan)解聚廢(fei)棄(qi)PET材料(liao)(liao)制備(bei)方案(an)對(dui)(dui)(dui)生產工業常用(yong)原料(liao)(liao)對(dui)(dui)(dui)苯二(er)(er)甲(jia)(jia)酸(suan)和乙(yi)(yi)(yi)二(er)(er)醇二(er)(er)乙(yi)(yi)(yi)酸(suan)酯也具(ju)有很強(qiang)的(de)(de)經濟吸引力(li)。
在此(ci)基礎上,研究人員提出了(le)“廢(fei)棄PET乙酸解聚-聚合再生”閉環(huan)循環(huan)的(de)技術方案,并(bing)對該過程進(jin)行了(le)生命周期評估。
結果表明(ming),與從化石(shi)資(zi)源制備PET聚(ju)酯的工藝(yi)相比,該工藝(yi)的不可再(zai)生能源能源消耗和全(quan)球變暖潛(qian)力分(fen)別(bie)可降低70%和40%以上,是目前(qian)所有PET化學回收方法中(zhong),對環境(jing)影響最低的。
該研究為(wei)實現廢棄PET塑料和滌綸布(bu)料的閉(bi)環循環提供(gong)了(le)一(yi)種工業化成本更(geng)低、經濟吸引(yin)力強、處理過程更(geng)加綠色低碳、對原料來(lai)源耐受(shou)性更(geng)加強大(da)的新途徑。
科(ke)研團隊已初(chu)步實(shi)施公斤級的(de)工(gong)程化(hua)實(shi)驗,并在(zai)實(shi)驗設(she)(she)計之初(chu)就選(xuan)用(yong)了當前(qian)工(gong)業化(hua)生產(chan)對(dui)苯二甲(jia)酸(suan)的(de)溶劑——乙(yi)酸(suan)作為分解廢棄聚酯的(de)溶劑,充(chong)分借鑒目前(qian)的(de)生產(chan)設(she)(she)備(bei)和(he)工(gong)藝參數。
據(ju)介紹(shao),研究成(cheng)果可(ke)以基(ji)于現有的工業化設備,進(jin)行較(jiao)為簡單地改(gai)造,即(ji)可(ke)迅(xun)速驗證并(bing)進(jin)行推廣。
論(lun)文(wen)第(di)一作者(zhe)(zhe)彭(peng)遠桃碩士依(yi)托該(gai)工作,以《中(zhong)科塑源-廢(fei)棄塑料的(de)終(zhong)結者(zhe)(zhe)》項目,在第(di)八屆(jie)(jie)安徽省“互聯網+”大學生(sheng)(sheng)創(chuang)新創(chuang)業(ye)大賽(sai)中(zhong)榮(rong)獲(huo)高教主賽(sai)道金獎(jiang)、第(di)十屆(jie)(jie)“挑戰(zhan)(zhan)杯·華安證券(quan)”安徽省大學生(sheng)(sheng)創(chuang)業(ye)計劃競(jing)賽(sai)中(zhong)榮(rong)獲(huo)金獎(jiang),并(bing)在第(di)十三屆(jie)(jie)“挑戰(zhan)(zhan)杯”全國大學生(sheng)(sheng)創(chuang)業(ye)計劃競(jing)賽(sai)中(zhong)榮(rong)獲(huo)銅(tong)獎(jiang)。
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