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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近日，中国科学技术【shù】大学【xué】傅尧教【jiāo】授和邓晋副研究员团队联合荷兰Utrecht大学【xué】Li Shen教授报道了一【yī】种【zhǒng】通过乙酸化学【xué】解聚实【shí】现废弃【qì】PET塑料【liào】升级回收的方案。相关【guān】成果发表在【zài】《自然·通讯》上【shàng】。

PET塑料为人类生【shēng】活带来【lái】了极大的便利，但也面临【lín】着消耗总量大、回收困【kùn】难等问【wèn】题。通过目前成熟【shú】的PET回收方【fāng】法可以实现【xiàn】“废弃【qì】饮【yǐn】料瓶到涤纶纺织【zhī】品”的降级回【huí】收【shōu】。但由【yóu】于工艺技术和生【shēng】产【chǎn】成本的限【xiàn】制，目前在工业【yè】上很难实现循【xún】环【huán】回收以【yǐ】及升【shēng】级回【huí】收。研【yán】究人【rén】员利用【yòng】乙酸对废弃PET塑料进行【háng】解聚，PET在有【yǒu】机酸中的解聚经历了一个熔融-溶解【jiě】-析【xī】出的过程【chéng】。通过乙酸解聚方案，实【shí】现了各种废【fèi】弃PET材料直接到高【gāo】纯对苯二甲酸【suān】的高效回【huí】收。PET乙酸解聚的另一个产物【wù】是具有高附加【jiā】值的第三代环保【bǎo】型【xíng】强溶剂乙二醇二乙酸酯。乙酸解聚废弃【qì】PET材料制【zhì】备方【fāng】案对【duì】生产【chǎn】工业常用【yòng】原料对苯二甲酸和乙【yǐ】二醇二乙酸酯也具【jù】有很强的经济吸引力。

在此基础上，研究人【rén】员【yuán】提出了“废弃PET乙【yǐ】酸解聚-聚合【hé】再【zài】生”闭环循环的技术方案（图【tú】），并对该过程进行了生【shēng】命周期【qī】评【píng】估。结果【guǒ】表明，与从【cóng】化石资源【yuán】制【zhì】备【bèi】PET聚酯的【de】工艺相比，该工【gōng】艺的不【bú】可再【zài】生能源能源消【xiāo】耗和全球变【biàn】暖潜力分别【bié】可降【jiàng】低70%和【hé】40%以【yǐ】上【shàng】，是目前所有PET化学回收方法中，对环境影响【xiǎng】最低的。该研究为实现废弃PET塑料和涤纶布料的闭【bì】环【huán】循环提供了一种工业化【huà】成本更低、经济吸引力强、处理过程更加绿色低【dī】碳、对【duì】原【yuán】料来源【yuán】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【gōng】程化实【shí】验，并在实验设【shè】计之初就选用了当前工业化【huà】生【shēng】产对苯二【èr】甲酸的【de】溶剂【jì】——乙酸作【zuò】为分解废弃【qì】聚酯的溶剂，充分借鉴目前的生产设备和工艺参数。研究【jiū】成果【guǒ】可以【yǐ】基于现有【yǒu】的【de】工业【yè】化设备【bèi】，进行较【jiào】为简单地改造【zào】，即可迅速验证并进行推广。

论文第一【yī】作者彭远桃【táo】硕士依托【tuō】该工作，以《中科塑源-废弃塑料的终结者》项目【mù】，在第八届安徽省“互联网+”大学生【shēng】创【chuàng】新创业大赛中荣获高【gāo】教主【zhǔ】赛道金奖、第十届“挑战杯·华【huá】安【ān】证券”安徽省大学【xué】生创业计【jì】划竞赛中【zhōng】荣获金奖，并在第十三届“挑战【zhàn】杯”全国大【dà】学生创【chuàng】业计划竞【jìng】赛中【zhōng】荣获铜奖【jiǎng】。

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