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日本研究人员成功在较低温度下分解 聚乙烯 塑料

新闻关注 新闻关注 111 人阅读 | 2 人回复 | 2024-07-10

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        新华社 东京 7月10日 电  分解 聚乙烯、聚丙烯 等塑料材料通常需要 300 摄氏度 以上的高温条件,能源消耗较多。日本 东京大学 日前发布新闻公报说,该校研究人员在 铈 的催化作用下,利用可见光照射 含少量羧基 的聚乙烯,成功实现在 80 摄氏度 的较低温度环境下令这种 聚乙烯 分解。

  公报说,塑料废弃物 导致的环境污染日益成为 严重的 社会问题,特别是生产量大的 聚乙烯 和 聚丙烯 等塑料材料的回收利用是亟待解决的问题。但 聚乙烯 和 聚丙烯 分子链包含的 碳 - 碳键 非常稳定,使其分解一般需要 300 摄氏度 以上的高温条件。

  产生 碳自由基 是引发 碳 - 碳键 断裂的关键。东京大学 研究团队将少量 羧基官能团 引入 聚乙烯,然后针对这种 羧化聚乙烯 粉末,摸索能令 羧基 在光照射下产生 碳自由基 的反应条件。

  研究发现,在添加少量 铈 催化剂的 80 摄氏度 乙腈中,用 发光波长 为 430 纳米 的 LED 灯 照射 羧化聚乙烯 粉末可使 羧基 生成 碳自由基,并且其高反应性切断了 聚乙烯 分子链上的 碳 - 碳键,长链羧化 聚乙烯分子 被降解成分子量约 500 的片段。研究还确认,这一反应不仅能在 乙腈 中进行,在 水中 也能发生。

  相关论文近日发表在《 美国化学学会杂志 》上。公报说,本项研究在较低温度环境下实现了通常需要高温条件的 聚乙烯 分解,表明经 羧基官能团 修饰的 聚乙烯 将来有望作为 可降解塑料 使用,这将使回收利用更加节能、低成本。


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       农膜,又称 薄膜塑料,包括 地膜 和 棚膜 ,主要成分是 聚乙烯。主要用于覆盖农田,起到提高地温、保持土壤湿度、促进种子发芽和幼苗快速增长的作用,还有抑制杂草生长的作用。

       环保农膜 是指 可降解的生物农膜。这种 农膜 由于生产成本较高等问题,未推广。

       全国农膜有效产能超过 450 万吨,总需求量只有 220 万吨 / 年,产能过剩 1 倍多。

       农膜 是继 种子、化肥 和 农药 之后的 第四大 农业生产资料,在我国应用广泛,极大提高了农业生产效率,但也会造成 塑料碎片 污染。经使用后,不易 降解的 塑料薄膜 在土壤中 残留 和 累积,带来了“ 白色污染 ”。



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回答|共 2 个

孤星8 发表于 3 天前| 字数 66 | 显示全部楼层

经 羧基官能团 修饰的 聚乙烯 将来有望作为 可降解塑料 使用,这将使回收利用更加节能、低成本。


希望以后可以用这种塑料,不然要自备环保袋很麻烦。

一路陪伴 发表于 3 天前| 字数 105 | 显示全部楼层

孤星8 发表于 2024-7-10 16:40
希望以后可以用这种塑料,不然要自备环保袋很麻烦。

不可降解塑料碎片在农田里越积累越多,没法回收,土壤品质恶化 ……

全球都在研究 可降解塑料 ,诸如玉米粉原料薄膜,都不能产业化 ……
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