華盛頓，2021 年 11 月 3 日——每年產(chǎn)生超過(guò) 3 億噸塑料垃圾，由于塑料的生命周期和消除它的難度，這導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
因此，大多數(shù)塑料垃圾最終都會(huì)被填埋或進(jìn)入海洋。大量塑料分解成微塑料，被魚(yú)類(lèi)和其他海洋生物攝取，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。
在AIP 出版的《可再生和可持續(xù)能源雜志》上，加州州立理工大學(xué)的研究人員報(bào)告說(shuō)，使用催化熱解將塑料廢物轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的燃料來(lái)源。熱解是在沒(méi)有氧氣的情況下碳基物質(zhì)的熱化學(xué)分解。
研究人員專(zhuān)注于回收塑料并將塑料升級(jí)為其他產(chǎn)品或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為加熱蒸汽，遇到催化劑并變成所需的類(lèi)似燃料的產(chǎn)品。這種熱解過(guò)程將初級(jí)有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化為可持續(xù)燃料或其他有價(jià)值的化學(xué)品。
“實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新部分是催化劑，”作者李明恒說(shuō)。“催化劑對(duì)于這一特定的熱解過(guò)程至關(guān)重要，因?yàn)樗恍枰粋€(gè)步驟就可以在相對(duì)溫和的溫度下獲得所需的燃料產(chǎn)品。”
該催化劑通過(guò)將沸石基材浸入含有鎳和鎢的水溶液中并在500攝氏度的烘箱中干燥來(lái)制備。合成的催化劑與實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的單級(jí)熱解反應(yīng)器結(jié)合使用，該反應(yīng)器在 360 攝氏度的設(shè)定點(diǎn)運(yùn)行以分解塑料食品袋的混合物。
本實(shí)驗(yàn)中對(duì)塑料廢物使用的催化過(guò)程也可用于處理其他廢物，如糞便、城市固體廢物和用過(guò)的發(fā)動(dòng)機(jī)油，以制造可用的能源產(chǎn)品。
“這種熱解過(guò)程是減少對(duì)化石燃料依賴的決定性步驟，”李說(shuō)。
研究人員通過(guò)氣相色譜分析發(fā)現(xiàn)熱解產(chǎn)物與標(biāo)準(zhǔn)柴油燃料產(chǎn)品非常相似，氣相色譜是一種用于分析化學(xué)的色譜，用于分離和分析可以蒸發(fā)而不分解的化合物。
展望未來(lái)，該團(tuán)隊(duì)將努力解釋發(fā)生在催化劑表面的裂解機(jī)制。此外，他們將嘗試優(yōu)化各種混合塑料廢物的柴油燃料生產(chǎn)。
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