中科大开拓废弃聚酯塑料循环回收新工艺_全球时快讯

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近【jìn】日，中国【guó】科学技术大学傅尧教授【shòu】和邓晋副研【yán】究员【yuán】团队【duì】联合荷兰Utrecht大【dà】学Li Shen教授报道了一种通过乙酸【suān】化学解聚实【shí】现废弃PET塑料升【shēng】级回收的【de】方案。相关成果发表在【zài】《自【zì】然·通讯》上。

PET塑料为人类生活【huó】带【dài】来【lái】了极大的便利【lì】，但也面临着消耗总量大、回收困【kùn】难等问题。通过【guò】目前【qián】成熟的PET回收方【fāng】法可以实现“废弃饮【yǐn】料【liào】瓶【píng】到涤纶纺织品”的降级回收。但由于工【gōng】艺技术【shù】和生产成本【běn】的限制，目前在工业上【shàng】很难实【shí】现循环回收以及升级回收。研究人员利用乙【yǐ】酸对废弃PET塑料进行解聚【jù】，PET在有【yǒu】机酸【suān】中的解聚经历了一个熔【róng】融-溶解-析出的过程。通过乙【yǐ】酸解聚方【fāng】案，实【shí】现【xiàn】了各种废【fèi】弃PET材料直接到高【gāo】纯对苯二甲酸的高效【xiào】回收。PET乙酸解聚的另一个产物是具有【yǒu】高【gāo】附加值的第三代【dài】环保【bǎo】型强溶剂【jì】乙二醇二【èr】乙酸酯。乙【yǐ】酸解【jiě】聚废【fèi】弃PET材料【liào】制备方案对【duì】生产工业常【cháng】用【yòng】原料对苯【běn】二【èr】甲酸和乙二醇二【èr】乙酸酯也具有很强的经【jīng】济吸引力。

在此基础上，研【yán】究人员提出了“废弃PET乙酸解聚-聚【jù】合再生”闭环【huán】循环的技术方案（图），并对该过【guò】程进行了生命【mìng】周【zhōu】期评【píng】估。结果表明，与从化石资【zī】源【yuán】制备PET聚酯【zhǐ】的工艺相比，该工艺的不可【kě】再生能【néng】源能源消耗【hào】和全球变暖潜力分别可降低70%和40%以上，是目前所【suǒ】有PET化学【xué】回【huí】收方法中【zhōng】，对环境影响最低的。该研究为【wéi】实现废【fèi】弃PET塑料和涤纶布料【liào】的闭环循环【huán】提【tí】供【gòng】了一种工业化成【chéng】本更低【dī】、经济吸引力强、处理过程更加【jiā】绿色低【dī】碳、对原料来源耐【nài】受性更加强【qiáng】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【tuán】队已初【chū】步实【shí】施公斤级【jí】的工程化实验，并在【zài】实验设计之初【chū】就选用了当前工业化生产对【duì】苯【běn】二【èr】甲酸【suān】的【de】溶剂【jì】——乙酸作【zuò】为分解废弃聚酯的溶剂，充分【fèn】借【jiè】鉴目前的生【shēng】产设备和工【gōng】艺参数。研究成果可以基【jī】于现有的工业化设备【bèi】，进行较为简【jiǎn】单地改造【zào】，即可迅速验证并进行推广。

论文第一作者彭远【yuǎn】桃硕士依【yī】托该工作，以《中科塑源【yuán】-废弃【qì】塑料的终结者》项目，在第八届安徽省“互联网+”大学【xué】生创【chuàng】新创业大赛中荣获高【gāo】教主赛道金【jīn】奖、第十【shí】届“挑战【zhàn】杯【bēi】·华【huá】安【ān】证券”安徽省大学生创【chuàng】业计【jì】划竞赛中荣获金奖，并在第十【shí】三届“挑战杯”全国大【dà】学【xué】生创业计【jì】划【huá】竞赛中荣获【huò】铜奖。

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