强,不可生物降解的塑料,称为尼龙6,在传统意义上不能回收。来自美国的团队最近在《期刊》中揭示了一项新技术Angewandte Chemie。
尼龙-6可以选择性地分解,几乎是定量的,没有溶剂,并且在适度的温度下恢复了单体ε-帕洛乳糖,并使用易于使用的灯笼trisamido催化剂。类似于链条上的珠宝珍珠,单体一次被从聚合物一端的一端取出。
长袜通常由尼龙织物制成。制造汽车,包装,基础设施,纺织品和捕鱼只是它是首选材料的几个行业。
它的有益品质,包括弹性,耐化学性,高拉伸强度和耐磨性高,可防止其自然降解。例如,海洋中约有10%的塑料废物是剩余的尼龙渔网。
在工业范围内,每年使用开环方法将500万吨ε-丙二酰酰胺分子聚成聚合,以创建变体尼龙6。到2026年,市场预计将产生215亿美元。对环境和人类健康的威胁随着垃圾堆的增长而增长。
Nylon-6制造还会产生大量的CO2。昂贵的多步骤过程用于从化石燃料中得出的原材料创建单体ε-丙二酰酰胺。亚博网站下载开垦将节省能源,降低生产成本并节省资源。因此,在循环经济中对尼龙6的需求很高。
尼龙6的回收极具挑战性,而它正在慢慢捡起其他一些塑料。它不能融化以取得新的形状,因为高温需要部分分解。
它也无法燃烧以产生能量,因为它会产生有害的副产品,例如氰化氢。以前用于回收化学物质的技术要么太复杂且无效,要么需要可疑的化学品。
由Yosi Kratish和Tobin J. Marks领导的团队创建了一个新的,有效的催化过程,用于回收Nylon-6,来自美国埃文斯顿的西北大学以及美国戈尔登的国家可再生能源实验室。
尼龙-6的选择性超过95%和超过90%的产率,在不使用溶剂或有害化学物质的情况下,将尼龙-6在相当低的温度下于240°C的低温下解散至ε-丙二酰。但是,聚乙烯,聚丙烯或聚乙二醇二苯二甲酸酯混合物不会引起任何干扰。
该团队开发的催化剂基于稀土金属的市售三体岛综合体,对他们的成功至关重要。最活跃的催化剂是灯笼复合物。计算和实验数据指向反应的新机制。
该催化剂共价附着在聚合物上,并在第一步中从末端酰胺N-H键中除去氢离子。然后,在一个屈服过程中,将ε-caprolactam单位与链的末端一个分开。
期刊参考
Wursthorn,L。,等。(2022)选择性的灯笼有机有机催化的尼龙-6至ϵ-二核酸酯的解聚。Angewandte Chemie。doi:10.1002/anie.202212543。
来源:https://onlinelibrary.wiley.com/journal/15213773