【色母粒产业网】8 月 21 日消息,华东师范大学研究员张伟团队携手德国慕尼黑工业大学、美国太平洋西北国家实验室等机构的科研人员,成功研发出首创的室温催化转化技术。该技术能够在常温常压条件下,将难降解的混合塑料废弃物一步高效转化为高附加值燃油,为全球塑料污染治理带来了全新的解决途径。相关研究成果已于近日发表在《科学》杂志上。
当前,我国废塑料存量已突破 10 亿吨,每年的新增量超过 6000 万吨,废塑料治理面临着十分严峻的形势。从组分构成来看,聚烯烃(PE、PP)占比达到 50%,聚氯乙烯(PVC)占比 10%,这些都具有极大的回收利用潜力。不过,目前的处理方式仍以填埋和焚烧为主,这对生态环境和人体健康构成了严重威胁。塑料 “升级回收” 技术是通过化学转化将废塑料变成高附加值产品,但含 PVC 混合废塑料的化学回收至今仍面临着巨大的技术难题。
据色母粒产业网了解,为解决这一难题,研究团队提出了 “塑料催化裂解 - 烷基化耦合反应” 的全新概念,并研发出一步法转化技术。在技术设计方面,研究团队选用了价格低廉、活性高、腐蚀性低且操作安全可靠的氯铝酸盐离子液体作为催化剂。
和传统的高温裂解相比,这项新技术在常温下就能运行,不仅安全环保,没有有毒副产物产生,还把脱氯、裂解和烷基化三步反应整合为一个单一过程,流程得到大幅简化,能耗降低了 70% 以上。除此之外,该技术还实现了资源的协同利用,石化副产物可以作为反应物参与反应,让废塑料资源得到高效增值利用。实验数据表明,该技术能够将混合废塑料一步转化为高标号汽油,碳原子利用率超过 95%。在产业应用上,该技术与现有的炼化工艺具有高度兼容性,而且能耗低、设备简便、转化效率高,特别适合依托现有的炼化设施进行推广。
这项 “分子炼油” 技术不仅大幅提高了塑料回收的经济性,还构建起完整的资源循环利用链条,为全球塑料污染治理提供了切实可行的解决办法。未来,研究团队将进一步推动绿色催化技术的产业化进程,同时利用人工智能研发更高效的催化体系,深入探究塑料转化的原子级机理,并向全球进行推广。