【色母粒产业网】8月20日消息,全球范围内,聚乙烯废弃物的处理问题日益严峻,每年约产生8300万吨,占据了塑料废弃总量的三分之一。聚乙烯的化学结构稳定,使得其回收过程需要在苛刻的条件下进行,且回收产物的选择性通常较差。然而,通过氧化降解技术,可以有效提升回收产物的附加价值和应用广泛性。尽管如此,在温和条件下实现聚乙烯的高效、高选择性氧化降解,仍是科研人员面临的一大难题。
最近,四川大学环保型高分子国家地方联合工程实验室的王玉忠院士团队取得了重大突破。他们开发出一种全新的方法,利用Co-MCM-41分子筛催化剂,在温和条件下就能将聚乙烯直接氧化降解为长链(C10-C20)二元酸。此项技术的二元酸总碳收率高达85.9%,其中长链二元酸占比58.9%,且46.2%的二元酸集中在C11-C15的范围内。这一创新方法不仅实现了一步高选择性制备长链二元酸,更为解决塑料污染难题提供了有效的解决方案,同时也为长链二元酸的制备开辟了新的道路。
据色母粒产业网了解,该研究还深入探讨了催化剂中钴的负载量和孔道结构在二元酸形成与分布中的关键作用。结果发现,高钴负载量和较小的孔道有助于生成短链二元酸,而低钴负载量和较大的孔道则更有利于长链二元酸的产生。此外,聚乙烯的分子量也会影响二元酸产物的分布,分子量大于10 kDa的聚乙烯更容易生成长链二元酸。值得一提的是,分子筛外表面的活性位点能加速聚乙烯的降解过程。
这项技术不仅无需使用溶剂或贵金属催化剂,而且对商业聚乙烯制品具有良好的适用性,对不同添加剂也表现出良好的耐受性。鉴于长链二元酸是合成高端聚酯、聚酰胺等材料的重要原料,该方法的开发无疑为长链二元酸的制备提供了新的途径,具有巨大的潜在应用价值。