科学家开发新方法 用空气快速分解塑胶废物

　　美国西北大学（Northwestern University）的科学家研发出一种简单、无毒、快速和环保的方法，可以借由空气来分解塑胶废物，有助于解决环境污染的问题。

　　西北大学在本月发布的新闻稿中指出，为了研发这种方法，该校研究人员首先使用廉价的催化剂来分解聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）中的化学键。PET是聚酯（polyester）系列中最常见的塑胶。

　　接着，研究人员将塑胶碎片暴露在周围空气中，利用空气中的微量水分让分解的PET转化为对苯二甲酸（terephthalic acid，TPA）这种单体，亦即塑胶的关键组成部分。TPA可以被回收利用，制成新的塑胶产品或其他更有价值的材料。

　　研究人员表示，PET通常用于食品包装和饮料瓶，占全球塑胶用量的12%。由于PET不易分解，所以它是塑胶污染的主要来源。它在使用后最终会进入垃圾掩埋场，或随时间降解成微小的塑胶微粒（microplastics，又称微塑料），塑胶微粒经常会进入废水和水道而造成污染。

　　研究人员说，寻找回收塑胶的新方法是热门的研究主题，但目前分解塑胶的方法需要严格的条件，包括极高的温度、大量的能量和溶剂，进而产生有毒的副产品。这些反应中使用的催化剂通常也很昂贵（例如铂和钯）或有毒，会产生更多有害废物。

　　而西北大学的研究人员所开发的新方法不使用溶剂。他们使用的催化剂不但无毒，也很便宜。而整个分解过程中唯一的副产品是乙醛，这是一种有价值的、很容易去除的工业化学品。

　　研究人员说，这整个过程快速且有效。在短短4个小时内，就有94%的TPA被回收。该催化剂也很耐用且可回收，在多次使用后不会失去有效性。

　　当研究人员在塑胶瓶、衬衫和混合塑胶废物等真实世界的材料上测试这个过程时，他们发现它同样有效，甚至能将有色塑胶分解成纯净、无色的TPA。

　　这项研究的报告撰写人之一、西北大学化学研究助理教授克拉蒂什（Yosi Kratish）说：“美国是人均塑胶污染第一大国，我们只回收了5%的塑胶。我们迫切需要更好的技术来处理不同类型的塑胶废物。”

资料照片：旧金山回收中心的塑胶瓶(Justin Sullivan/Getty Images)

　　该研究的主要报告撰写人、前西北大学博士后研究员、目前在印度SRM科学技术研究所（SRM Institute of Science and Technology）担任研究助理教授的马利克（Naveen Malik）说，他们的研究为塑胶废物提供了可持续而且有效的解决方案，而塑胶废物是世界上最紧迫的环境难题之一。

　　马利克说：“我们的技术有潜力大幅减少塑胶污染，降低塑胶的环境足迹，并有助于经济循环，使材料重复利用而不是丢弃。这是朝向更清洁、更环保的未来迈进了明确的一步，它展示了有创意的化学如何以符合大自然的方式应对全球挑战。”

　　接下来，研究人员计划扩大该技术的工业应用规模。他们的目标是确保它能够处理大量的塑胶废物。

　　上述研究成果发表在《绿色化学》（Green Chemistry）期刊上。