Пластмассы могут получить вторую жизнь как биоразлагаемые поверхностно-активные вещества

Ученые из Института совместной переработки пластмасс (iCOUP), исследовательского центра Energy Frontier, возглавляемого лабораторией Эймса, обнаружили химический процесс, который обеспечивает получение биоразлагаемых ценных химикатов, которые используются в качестве поверхностно-активных веществ и моющих средств в различных областях, от выброшенных пластмассы. Этот процесс может создать более устойчивые и экономически выгодные жизненные циклы пластмасс.


Исследователи сосредоточили свою работу на разложении полиолефинов, которые составляют более половины всех выбрасываемых пластмасс, и включают почти все виды продуктов, которые только можно вообразить – игрушки, упаковку для пищевых продуктов, системы труб, бутылки с водой, ткани, обувь, автомобили и мебель. .

«Пластмассы и особенно полиолефины – это материалы, которые можно назвать слишком удачными», – сказал директор iCOUP Аарон Садоу. «Они фантастические – прочные, легкие, термостойкие, химически стойкие – для всех областей применения, в которых мы их используем, но проблема возникает тогда, когда они нам больше не нужны».

Все дело в химической структуре полиолефиновых пластиков, которая делает их такими прочными и долговечными – длинные прочные цепи -углеродных связей – что также затрудняет их разрушение. В полиолефинах также обычно отсутствуют химические группы, на которые можно было бы воздействовать в процессах разложения. Многие существующие процессы переработки пластика приводят к получению менее ценных, менее пригодных для использования компонентов, что делает экономическую целесообразность переработки гораздо менее привлекательной.

В новом процессе используется то, что науке уже известно о ключевых этапах полимеризации – длинных полимерных нитей – но наоборот, путем разрыва некоторых -углеродных связей в цепях. После разрыва нескольких углерод-углеродных связей укороченные полимерные цепи переходят на концевую алюминиевую группу с образованием реакционноспособных частиц. Катализаторы и реакции для этого нового процесса связаны с катализаторами, используемыми в полимеризации алкенов, с использованием хорошо изученной каталитической химии. Наконец, промежуточные продукты этой новой трансформации легко превращаются в жирные спирты или жирные кислоты или используются в другой синтетической химии для создания химикатов или материалов, которые ценны во многих отношениях: в качестве моющих средств, эмульгаторов, фармацевтических препаратов и косметики. Поскольку процесс каталитически регулируется, желаемая длина цепи продукта может быть нацелена на синтез.

Самое приятное в этом процессе то, что его конечные продукты являются биоразлагаемыми, в отличие от исходных материалов из полиэтилена и полипропилена.

«Жирные кислоты и спирты относительно быстро разлагаются в окружающей среде. Если эти побочные продукты найдут новое применение в другом месте, это замечательно, но у них также есть конец срока службы, а это означает, что они не будут накапливаться в окружающей среде, как пластик, “сказал Садоу.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments