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【kē】学技术大学傅尧教授和邓晋副研究员团队联合【hé】荷【hé】兰【lán】Utrecht大学Li Shen教授【shòu】报道【dào】了【le】一【yī】种通过乙酸化学解聚【jù】实现【xiàn】废弃PET塑料升级回【huí】收的方案。相【xiàng】关【guān】成果发表在《自【zì】然·通讯》上。

PET塑【sù】料为人类生活带来了极大的便利，但也面临着消耗总量【liàng】大、回收困难等问【wèn】题。通过【guò】目前成熟的PET回收方【fāng】法可【kě】以实现“废弃饮料瓶【píng】到涤纶纺织品【pǐn】”的降级回收。但由于工艺技术和生产成本的限制，目前在工业【yè】上【shàng】很难【nán】实【shí】现循环回收以【yǐ】及升级【jí】回收【shōu】。研究人员利用乙酸对废弃【qì】PET塑【sù】料进【jìn】行解聚，PET在【zài】有机酸中的【de】解聚【jù】经历了一个熔【róng】融【róng】-溶解-析出的过程。通【tōng】过【guò】乙【yǐ】酸【suān】解聚方【fāng】案，实现【xiàn】了各种废弃PET材料【liào】直接到高纯对【duì】苯二甲酸的高效回收。PET乙酸解【jiě】聚的另一个产物是具有高【gāo】附加值的第三代【dài】环【huán】保型强溶剂乙二醇【chún】二乙【yǐ】酸酯。乙酸解聚废弃【qì】PET材料制备方案对生产工业【yè】常【cháng】用原料对苯二甲酸和乙二【èr】醇二乙【yǐ】酸酯【zhǐ】也【yě】具有很强【qiáng】的经济【jì】吸引【yǐn】力。

在【zài】此基【jī】础上，研究【jiū】人员提出【chū】了“废弃PET乙酸解聚-聚【jù】合【hé】再生”闭【bì】环循环的技术方【fāng】案（图），并对该过程进行【háng】了生命周期【qī】评估。结果表明，与从化【huà】石资【zī】源制备PET聚【jù】酯的【de】工艺相【xiàng】比，该工艺的不可再生能源【yuán】能源消耗和全球变【biàn】暖潜【qián】力分别【bié】可降低70%和40%以上，是目前所有PET化学回收【shōu】方【fāng】法中，对【duì】环【huán】境影【yǐng】响最低的【de】。该研究为实现废弃PET塑料和涤纶布料的闭环【huán】循环提供了一种工业化成本更低【dī】、经济【jì】吸引【yǐn】力强【qiáng】、处理过【guò】程更加绿色【sè】低碳、对原料【liào】来源耐受性更加强【qiáng】大的【de】新途径。

乙酸化学解聚实现废弃PET闭环循环的示意图

科研【yán】团队【duì】已初步实【shí】施【shī】公斤级【jí】的工程化实验【yàn】，并在实【shí】验设计之初就选【xuǎn】用【yòng】了当前工业化生产对苯二【èr】甲【jiǎ】酸的溶剂——乙酸作为分解【jiě】废弃聚【jù】酯的溶剂，充分借鉴目前的生产设备和【hé】工艺参数。研究成果可以基于现有的工业化设备，进行【háng】较为【wéi】简单地【dì】改造，即可【kě】迅速验证【zhèng】并进行推广【guǎng】。

论文第一作者彭远【yuǎn】桃硕士依托该工作，以【yǐ】《中【zhōng】科塑源-废弃【qì】塑料的终结者》项目，在第八届安徽省【shěng】“互联网+”大【dà】学生创【chuàng】新【xīn】创业大赛中荣获高教主【zhǔ】赛道【dào】金奖、第十届“挑战杯【bēi】·华安证券”安【ān】徽省大学生创业计【jì】划竞【jìng】赛中荣获【huò】金奖，并在【zài】第十【shí】三届“挑战杯【bēi】”全国【guó】大学生创业计划竞赛中荣【róng】获铜奖。

论【lùn】文【wén】链接： https://www.nature.com/articles/s41467-023-38998-1