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废弃塑料“一步”变氢气
来源:中国科学报 发布时间:2020-10-30

120亿吨,这是2050年全球废弃塑料将会增加的数量。面对这一触目惊心的数字,科学家们不断开发各种方法,将这些废弃的聚合物转化为碳氢燃料、碳纳米管(CNTs)等高附加值产品。近年来,将废弃塑料制备成氢气,成为研究热点。

近日,牛津大学联合剑桥大学的课题组,在《自然—催化》上报道了一种简单且快速的一步法催化分解废弃塑料的过程。该过程涉及到微波引发的固—固催化反应,即将机械粉碎的塑料混合物与作为添加剂的铁氧化物/铝氧化物复合催化剂相混合,然后进行微波处理,使得大量的氢气迅速生成。

这种简单的一步法微波催化过程,大大简化了废弃塑料催化分解的方法,可快速将普通块状塑料粉末分解成氢气和高价值的碳材料。实验数据显示,高效的催化剂在暴露于微波后,氢气迅速析出,并在约90秒的时间内形成固体碳和其它小碎片。微波催化反应开始后30秒内,析出的氢气可迅速增加到80 vol%(指体积百分比)。

   据介绍,本研究中使用的塑料袋(低密度聚乙烯)、食品包装袋(聚丙烯)和塑料泡沫(聚苯乙烯)等实际废弃塑料均从大型连锁超市使用的废料中收集而来。从塑料中快速、选择性地生产氢气和碳纳米材料,也为解决日益严重的塑料废料问题提供了一条可能的途径。


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