2022/10/24 美國維吉尼亞理工大學的研究人員發現了一種回收聚苯乙烯的新方法

美國維吉尼亞理工大學的研究人員發現了一種回收聚苯乙烯的新方法
發表日期：2022-8-19
作者：Reilly Henson；翻譯：思維環境科技有限公司；校稿：胡宗文
引用來源：https://vtx.vt.edu/articles/2022/08/one-industrys-trash-polystyrene.html
 

 圖說：研究人員對聚苯乙烯（很難被回收的塑膠）製成的各種物品進行分類。
 
海洋垃圾和垃圾掩埋場等問題，引起了人們對環境中的塑膠廢棄物的關注。世界各地的社區都在努力減少、和回收再利用這些塑膠廢棄物。但是，可回收的東西意味著什麼？由美國維吉尼亞理工大學理學院化學副教授劉國亮指導的研究小組正在努力拓展塑膠回收的可能性。
 
我們之中的許多人都毫不猶豫地將金屬罐或玻璃罐扔進回收箱，但是塑膠有點不一樣，並非每個回收廠都具備處理每種塑膠回收的能力。這是因為塑膠材料的化學結構都有差異，每種類型都需要特定的回收順序。
 
在一個完美的世界裡，也許世界各地都會有回收工廠來處理各種塑膠。但研究人員目前還沒有做到這一點，原因是有一些塑膠不易被回收，而研究人員還沒有開發出有效、實用的處理技術。
 
聚苯乙烯就是一種具有挑戰性的材料。聚苯乙烯發泡塑膠的主要成分聚苯乙烯被廣泛使用，但很少被回收再利用。許多市政在回收上告知居民（包括美國維吉尼亞州布萊克斯堡的居民）不要將聚苯乙烯丟入家庭資源回收箱。
 
目前，回收聚苯乙烯產品的主要方法通常因為產品質量太低，無法達到經濟效益化。換句話說，如果一家回收廠試圖大規模回收聚苯乙烯，不僅需要政府補助等財政刺激，還必須面臨營運資金耗盡和關閉的風險。
 
對於這問題的解決方案就是改進回收過程，使其在經濟上可行，甚至更好、更具經濟吸引力。憑藉研究人員在高分子化學方面的經驗，以及作為高分子創新研究所的附設機構，這正是劉國良副教授能夠指導他的團隊做的事情。
 

圖說：劉國良副教授（右）與他的學生徐震談論開發聚苯乙烯回收過程中產生的中間物質。
 
在最近發表在《美國國家科學院院刊》上的一篇論文中，團隊提出了一種新的回收方法達到經濟效益，或者可以更準確地說「升級回收」聚苯乙烯。將材料暴露在紫外線下並添加化學催化劑，這種方法可以產生一種非常有用的稱為二苯甲烷（DPM）的產品。二苯甲烷（DPM）能用作藥物開發、製造聚合物，甚至用作消費品中的香氛材料。重要的是，二苯甲烷（DPM）的市場價格是目前可回收聚苯乙烯其他材料的10倍。
 
研究人員更進一步調查想確認這種新方法是否實現他們所追求的經濟可行性。美國維吉尼亞理工大學的化學家與聖克拉拉大學和東北財經大學的商業專家合作進行了分析，以確定回收方法的整體盈利能力。結果表明，由於二苯甲烷（DPM）具有如此高的經濟價值，因此收集和加工聚苯乙烯的成本是完全合理的。
 
這種新的回收方法將鼓勵聚苯乙烯被收集和回收，而不是進入垃圾掩埋場成為污染源。
 

圖說：在維吉尼亞理工大學化學系，劉國良副教授與他的學生徐震合作，對數公斤的聚苯乙烯廢棄物進行分解和升級回收。
 
「我認為讓人們意識像塑膠廢棄物這樣的挑戰可能需要多種解決方案，這是很重要的。我們美國維吉尼亞理工大學可以為這個大難題貢獻一小部分，並提供對這世界產生積極影響的解決方案。」劉國良副教授說。