写的AZoM2021年5月18日
华盛顿州立大学(Washington State University)的研究人员已经开发出一种创新的方法,将塑料转化为航空燃料和其他有价值产品的原料,使塑料的重复利用变得更容易、更具有成本效益。
在他们的反应中,研究人员能够在一个小时内,在适中的温度下,将90%的塑料转化为航空燃料和其他有价值的碳氢化合物产品,并且很容易地调整过程来制造他们想要的产品。在Gene and Linda Voiland化学工程与生物工程学院的副教授贾楚华和林宏飞的带领下,他们在期刊上报告了他们的工作。化学催化.
“在回收行业,回收成本是关键,”林说。“这项工作是我们推进这项新技术商业化的一个里程碑。”
近几十年来,废塑料的堆积造成了环境危机,污染了世界各地的海洋和原始环境。随着塑料微粒的降解,人们发现它们会进入食物链,对人类健康构成潜在的威胁。
然而,塑料回收一直存在问题。最常见的机械回收方法是将塑料熔化并重新铸造,但这降低了其用于其他产品的经济价值和质量。化学循环利用可以生产更高质量的产品,但它需要较高的反应温度和较长的处理时间,这使得它太昂贵和麻烦的行业采用。由于其局限性,美国每年只有约9%的塑料被回收。
在他们的工作中,华盛顿州立大学的研究人员开发了一种催化过程,有效地将聚乙烯转化为喷气燃料和高价值润滑油。聚乙烯,也被称为第一塑料,是最常用的塑料,用于从塑料袋、塑料牛奶罐和洗发水瓶到耐腐蚀管道、木塑复合木材和塑料家具的各种产品。
在这个过程中,研究人员使用了钌碳催化剂和一种常用的溶剂。他们能够在220摄氏度(428华氏度)的温度下,在一小时内将大约90%的塑料转化为航空燃料组件或其他碳氢化合物产品,这比通常使用的温度更高效,也更低。
贾很惊讶地看到了溶剂和催化剂的效果。
“在这个实验之前,我们只是猜测,但不知道它是否会成功,”他说。“结果非常好。”
林说,调整加工条件,如温度、时间或使用的催化剂数量,提供了能够微调过程以创造理想产品的关键步骤。
“根据市场的不同,他们可以调整自己想要生产的产品。”他说。“他们有灵活性。这种高效工艺的应用可能为从废弃聚乙烯中选择性地生产高价值产品提供了一种有前途的方法。”
在华盛顿研究基金会(Washington Research Foundation)的支持下,研究人员正在努力扩大这一过程的规模,以实现未来的商业化。他们还认为,这种方法可以有效地应用于其他类型的塑料。
这项研究是与华盛顿大学和太平洋西北国家实验室的研究人员合作完成的,其中包括吉姆·普方特纳教授。该研究由华盛顿州研究基金会和国家科学基金会资助。亚博老虎机网登录
来源:https://wsu.edu/