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【zhōng】国科学技术大学傅尧教【jiāo】授【shòu】和邓晋副研【yán】究员团【tuán】队【duì】联合荷兰Utrecht大学【xué】Li Shen教授报道【dào】了一种【zhǒng】通过乙酸化学解聚实现废弃PET塑料升级回收的【de】方案。相关成果【guǒ】发表在【zài】《自然·通【tōng】讯》上。

PET塑料为【wéi】人类生活【huó】带来了极大的便【biàn】利，但也面临【lín】着消耗总量【liàng】大、回收困难等问题。通过目前成【chéng】熟的PET回收【shōu】方法可【kě】以实现“废弃饮料瓶到涤【dí】纶纺织品”的降【jiàng】级【jí】回收。但由于工艺【yì】技术和生【shēng】产成本的限制，目前在【zài】工业【yè】上很难实现循环回收【shōu】以及升级回收。研究【jiū】人【rén】员利【lì】用【yòng】乙【yǐ】酸对废弃PET塑料进行【háng】解聚，PET在有机【jī】酸中【zhōng】的解聚经历【lì】了一【yī】个熔融-溶解-析出【chū】的过程。通过乙酸【suān】解聚方【fāng】案，实现了各种废弃PET材料【liào】直【zhí】接到高纯对【duì】苯二甲酸【suān】的高效回【huí】收【shōu】。PET乙【yǐ】酸解聚的【de】另一个产物是具有高附加值的【de】第三代环保型强溶剂乙二醇二乙酸酯。乙【yǐ】酸解聚废【fèi】弃【qì】PET材料制【zhì】备方案对生产工业常用原料对苯二甲【jiǎ】酸和【hé】乙【yǐ】二【èr】醇二乙酸酯也具有很强的经济【jì】吸【xī】引力。

在【zài】此基础上，研究人员提出【chū】了“废弃PET乙酸解聚-聚合再生【shēng】”闭环循环的【de】技术方案（图），并对【duì】该过程进【jìn】行【háng】了生命【mìng】周期评估。结【jié】果【guǒ】表【biǎo】明，与从化石资源制【zhì】备PET聚【jù】酯的【de】工艺相【xiàng】比【bǐ】，该工艺【yì】的不可再生能源能源消耗和全球变暖潜力【lì】分【fèn】别可【kě】降【jiàng】低70%和40%以【yǐ】上【shàng】，是目前所有PET化学回收方法中【zhōng】，对环【huán】境影响【xiǎng】最低的。该研究为实现废【fèi】弃PET塑料和涤纶布料的闭环循环提供了一【yī】种工业化【huà】成本更低、经济吸引力强、处理过程更加绿色低碳、对原料来源耐受性更加强大的新途径。

乙酸化学解聚实现废弃PET闭环循环的示意图

科研团队已初步实施公【gōng】斤级的工程化实验，并在实验【yàn】设【shè】计之【zhī】初就【jiù】选用了当【dāng】前【qián】工【gōng】业【yè】化生产对苯【běn】二【èr】甲酸【suān】的溶剂——乙酸作为分解【jiě】废弃聚酯的溶【róng】剂，充分借【jiè】鉴目前的生产设备和工艺参数【shù】。研究成果可以基于现有的工业化设【shè】备，进行较为简单地【dì】改【gǎi】造，即可迅速验【yàn】证并进行推广。

论文第一作者彭【péng】远【yuǎn】桃硕士依托该工作【zuò】，以《中科塑源-废弃【qì】塑【sù】料的终结者》项【xiàng】目【mù】，在第八【bā】届【jiè】安徽省“互联网+”大学生创新创业大赛中荣获高教主赛道金奖【jiǎng】、第十届“挑【tiāo】战【zhàn】杯·华安证券”安徽省大学生【shēng】创业计【jì】划竞赛中【zhōng】荣获金奖，并在第十三【sān】届“挑战杯”全【quán】国大学生【shēng】创业计划竞【jìng】赛中荣【róng】获铜奖。

论【lùn】文链接： https://www.nature.com/articles/s41467-023-38998-1