科学家用阳光将塑料废物变成有价值的化学品

ntu spms asst教授soo han sen

NTU SPMSSTSST Soo Soo Han Sen与塑料 - 光催化剂混合物,当暴露于阳光时,将塑料转化为甲酸,是一种有用的化学品。信誉:NTU新加坡

新加坡南洋科技大学的化学家(NTU新加坡)发现了一种方法,可以通过使用阳光将塑料废物转变为有价值的化学品。

在实验室实验中,研究团队在溶剂中用催化剂混合塑料,这允许溶液利用光能并将溶解的塑料转化为甲型- 用于燃料电池的化学物质以产生电力。

报告他们的工作高级科学,由NTU助理教授Soo Han Sen的团队从身体和数学科学学院制成催化剂,从实惠的生物相容性金属钒,通常用于钢合金用于飞机的车辆和铝合金。

当钒基催化剂溶解在含有聚乙烯的非可生物降解的消费塑料并暴露于人造阳光下的溶液中时,它在六天内突破塑料内的碳键。

该方法将聚乙烯转化为甲酸,天然存在的防腐剂和抗菌剂,其也可用于通过发电厂和氢燃料电池车辆的能量产生。

NTU科学家讨论了他们的新光催化剂

(从左边)研究员Chin Kek Foo博士,NTU Asst教授Soo Han Sen和米洛斯博士博士讨论了他们的新光催化剂。信誉:NTU新加坡

“我们旨在开发可持续和经济高效的方法来利用阳光来制造燃料和其他化学产品,”凯斯特教授Soo说。“这种新的化学处理是第一个可以完全分解非可生物降解的塑料,例如使用不含重金属的催化剂,可以完全分解非生物降解的塑料。”
在新加坡,大多数塑料废物焚烧,生产各种塑料废物,如二氧化碳,剩余的大规模燃烧灰 - 被运输到Semakau垃圾填埋场,估计将在2035年耗尽空间。

开发创新的零废物解决方案,例如这种环保型催化剂将废物变为资源,是NTU智能校园愿景的一部分,以发展可持续的未来。

使用来自阳光的能量转换化学品

由有机基团支撑并通常缩写为LV(O)的钒基催化剂使用光能来驱动化学反应并称为光催化剂。

光催化剂使化学反应能够由阳光提供动力,与在需要热量的行业中的大多数反应不同,通常通过燃烧化石燃料而产生的。

新光催化剂的其他优点是,与普通或毒性金属如铂,钯或钌等普通催化剂不同,它的其他优点是低成本,丰富和环保。

虽然科学家尝试了其他用于将废塑料转化为有用的化学品的方法,但许多方法涉及不希望的试剂或太多的扩大步骤。

一个例子是一种称为光学的方法,其中塑料与水和阳光结合以产生氢气,但这需要使用含镉的催化剂,毒性重金属。其他方法需要用危险处理的苛刻的化学溶液处理塑料。

大多数塑料是不可生物降解的,因为它们含有称为碳 - 碳键的异常惰性化学键,而不容易被拆开,而不应用高温。

NTU研究团队开发的新钒基光催化剂专门设计用于打破这些债券,并通过锁定在被称为酒精组的附近的化学群体上,并使用从阳光吸收的能量来解开像拉链的分子。

在实验室规模进行实验时,首先通过加热至85度溶解塑料样品科尔斯群岛在溶剂中溶解在粉末形式的催化剂之前。然后将溶液暴露于人工阳光下几天。使用这种方法,该团队表明他们的光催化剂能够在30多种不同的化合物中分解碳 - 碳键,结果表明了环保,低成本光催化剂的概念。

该研究团队现在正在追求可能允许塑料崩溃以生产其他有用的化学燃料,例如氢气的过程。

This research project took the team of five scientists over two years and was supported in part by NTU’s Artificial Photosynthesis Laboratory, as well as an A*STAR Advanced Manufacturing and Engineering (AME) Individual Research Grant, which aims to convert fundamental scientific ideas into useful applications.

参考:“有机转化的可见光级级碳碳粘合碳债券群”由Sarifuddin Gazi,Milošðokic,kek foo Chin,Pei Rou Ng和Han Syo,2019年10月24日,高级科学
DOI:10.1002 / ADVS.201902020

1条评论在“科学家用阳光将塑料废物转变为有价值的化学品”

  1. 何立席席子

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