- 來源：再生PET新視界
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- 發(fā)布時間：2024-09-03
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近期，由東京都立大學(xué)的Kotohiro Nomura教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊開發(fā)了一種開創(chuàng)性的PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）解聚方法。這一創(chuàng)新方法利用乙醇和廉價的三氯化鐵催化劑，為選擇性化學(xué)回收紡織品和塑料廢物混合物提供了有前景的解決方案。
目前，塑料廢物是一個亟待解決的環(huán)境挑戰(zhàn)。然而，塑料材料的回收率，尤其是通過化學(xué)回收將其轉(zhuǎn)化為原材料的效率，仍然非常低。常見的聚酯材料，如塑料瓶和服裝中的聚酯，是由羧酸和醇類反應(yīng)形成的“酯鍵”重復(fù)單元構(gòu)成的。
如果能夠完全分解這些酯鍵，聚酯將能夠被還原為原材料。然而，傳統(tǒng)方法通常需要高溫和大量酸性或堿性物質(zhì)。因此，開發(fā)一種簡單、低成本且環(huán)保的回收方法變得至關(guān)重要。此外，全球迫切需要開發(fā)從塑料廢物中選擇性解聚聚酯的方法，尤其是處理紡織廢物中的聚酯與棉花混合物。
這一研究成果揭示了一種無需使用有害酸或堿的PET瓶解聚新方法。通過使用乙醇和三氯化鐵（FeCl3）或三溴化鐵（FeBr3），他們成功實現(xiàn)了98-99%的選擇性，生成對苯二甲酸二乙酯（DET）和乙二醇（EG）。更令人矚目的是，這種廉價易得的三氯化鐵催化劑在160-180°C下展現(xiàn)了卓越的催化性能，堪比該團隊先前使用的鈦催化劑。
實驗顯示，使用三氯化鐵和乙醇處理PET樣品（上圖）和紡織樣品（下圖）的前后對比。這一方法以其獨特的能力脫穎而出，能夠從多種廢物來源中選擇性地解聚PET。無論是包含PET與棉花混合物的紡織廢物，還是包含聚乙烯的塑料廢物，這一創(chuàng)新方法均能穩(wěn)定地提供高產(chǎn)量的DET和EG，同時實現(xiàn)棉花廢物的完全回收。這一突破有望徹底改變PET回收方式，大幅減少環(huán)境影響。
在當前化學(xué)回收紡織廢物的背景下，開發(fā)一種簡單而又能夠選擇性解聚PET的方法變得尤為重要。這種針對塑料廢物中PET的化學(xué)回收創(chuàng)新方法，將成為實現(xiàn)可持續(xù)循環(huán)經(jīng)濟的關(guān)鍵。該研究隸屬于“精準材料科學(xué)的降解與穩(wěn)定性”研究領(lǐng)域及“生物基高級聚合物及其解聚、化學(xué)回收”研究主題。