研究人员利用新型催化剂工艺回收塑料垃圾

研究人员首次使用了一种新型催化剂工艺，将一种存在于从杂货袋、食品包装到玩具和电子产品中的塑料回收成液体燃料和蜡。

该小组于12月10日在“应用催化B：环境”中发表了他们的结果。

"塑料是我们生活中必不可少的材料，因为它们给我们的社会带来了安全和卫生，"论文合著者大阪市立大学自然科学与技术高级研究所人工光合作用研究中心副教授田村正实和东北大学大学院工学研究科教授富重圭一说。

"然而，全球塑料产量的增长和塑料对社会的迅速渗透，带来了废塑料的管理不善，造成了海洋污染等严重的环境和生物问题。"

聚烯烃塑料--最常见的塑料--的物理特性使得负责诱导化学转化的催化剂难以直接与分子元素相互作用而引起变化。

目前的回收工作要求温度至少要达到573摄氏度，最高可达1173摄氏度。作为比较，水的沸点是373.15开尔文，而太阳表面的温度是5778开尔文。

研究人员将目光投向了异质催化剂，试图找到一种可能需要更低温度才能激活的反应。通过使用与塑料不同物质状态的催化剂，他们推测在较低温度下反应会更强烈。

据Tamura和Tomishige介绍，钌基催化剂作为一种直接回收聚烯烃塑料的方法，从未在科学文献中报道过。

"我们的方法作为一种有效和可重复使用的异质催化剂，显示出比其他金属支持的催化剂高得多的活性，即使在温和的反应条件下也能工作，"Tamura和Tomishige说。"此外，一种塑料袋和废塑料可以高产转化为有价值的化学品。"

研究人员用该催化剂对塑料袋和废塑料进行了加工，产生了92%的有用材料，包括77%的液体燃料产量和15%的蜡产量。

田村和富重说："这种催化剂系统不仅有望为抑制塑料废弃物做出贡献，还能将塑料废弃物作为生产化学品的原料进行利用"。

另外，东北大学大学院工学研究科的中路洋介、宫冈修平、中川佳男，以及东北大学大学院环境研究科的熊谷翔吾、田次美文、吉冈俊明等人也参与了这项研究。

此项工作得到了日本环境恢复与保护厅环境研究与技术开发基金的支持。