新研究：用光照法回收黑色塑料

　　近年来，科学家们在降解回收塑料方面取得了很大成功，但并非所有塑料都能回收。例如，黑色聚苯乙烯做成的泡沫和塑料盖就很难回收，因为其中含有大量的颜色添加剂。现在，科学家找到一种光照法，可帮助塑料分解，以达到良好的回收效果。

　　由于黑色泡沫和黑色塑料盖里使用了一定比例的炭黑（煤焦油、植物或石油产品燃烧不完全产生的材料），作为强化塑料物理性能的添加剂，使这类塑料难以被有效回收，最终被扔进垃圾掩埋场或被焚烧处理。

　　美国康乃尔大学和普林斯顿大学的化学家们，成功地通过使用阳光、白灯光的LED照射这些含有颜色的聚苯乙烯塑料，使其进行光热转换反应，让这些塑料分解成链长较短的一、二和三苯乙塑料单元体。之后再将这些单元体们放入反应装置内干净地分离，以此获得可回收重复利用的塑料。该研究成果于今年11月底发表在《美国化学学会》上。

　　所谓光热转换方式，主要就是透过可见光在塑料颗粒表面附近加热分解。光源离塑料表面的距离越远，加热程度越低。借此，研究人员可控制加热的功率以提高分解的速率，同时还可对塑料进行较高的选择性反应，避免产生不必要的衍生物。

　　他们先将商业黑色塑料中的染料“炭黑”作为主要的光热剂，放到普通聚苯乙烯塑料（PS）里面，再利用可见光去照射光热剂（光热活性添加剂），使其局部在极短的时间内升至高温，这些高温会将该塑料分解成聚苯乙烯单体。

　　研究人员发现这种方法有效后，就使用白色LED灯照射发泡聚苯乙烯（PS泡沫）、食品盒、咖啡杯盖等8种常见的黑色食品容器进行实验，且过程中没有额外添加炭黑或其它的金属催化剂。

　　结果显示，这8种材料被成功分解成苯乙烯单体，产率为53%。若容器被菜籽油、酱油污染，其分解效率会降至46%。若被柳橙汁污染，其分解效率只剩下37%。

　　他们还发现将白色LED光源换成光线较强的太阳光，对这些黑色的聚苯乙烯照射5分钟，就能收获高达80%的产率。

　　另外，实验人员还将不同颜色的PS与黑色PS进行不同比例混合，再分别用白色LED和太阳光照射，以观察其分解状况。结果显示，这些PS混合物在白色LED照射下，其分解率在44.5%～46%之间，若在太阳光照射下平均分解率在66.8%，对全黑PS其分解率高达80%。

　可回收的塑料瓶(Justin Sullivan/Getty Images)

　　这些实验结果显示，其它颜色的聚苯乙烯塑料只需要与少量黑色聚苯乙烯塑料混合后，就能进行有效分解。这表明在今后分解聚苯乙烯塑料时，不需要挑出黑色塑料，也不用额外添加光热剂，就可以良好分解该类型的塑料，使全彩色塑料得以高效回收。

　　参与这次实验的人员一同对美国化学学会（ACS）表示，这种简单的可见光照射回收方法，未来有可能用到其它含有添加剂的商业塑料中。