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    滬科研團隊“以廢攻廢” 讓廢棄塑料和二氧化碳“負負得正”

    來源:中國合成樹脂網(wǎng) 2022-06-06 10:48:58

    記者5日從上海交通大學獲悉,該校環(huán)境科學與工程學院趙一新教授研究團隊使用光伏技術(shù)、風電技術(shù)等產(chǎn)生的“綠電”,讓PET廢塑料回收利用“升級”,不僅產(chǎn)出了高附加值的工業(yè)化學品和燃料,還能實現(xiàn)溫室氣體二氧化碳(CO2)的資源化轉(zhuǎn)化。

    6月5日是世界環(huán)境日,今年世界環(huán)境日的主題為“共建清潔美麗世界”。

    近年來,趙一新教授研究團隊持續(xù)開展了綠電催化重整PET廢塑料聯(lián)產(chǎn)甲酸和氫氣的研究,使用光伏技術(shù)、風電技術(shù),讓PET廢塑料回收利用“升級”。

    PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)在生活中隨處可見,雖然使用方便,但大量“用后即棄”的PET廢塑料如果不能被合理、有效地回收,不僅會造成環(huán)境污染,也是對碳資源的一種浪費。基于光伏技術(shù)、風電技術(shù)的“綠電”產(chǎn)能近年取得的飛速發(fā)展,2021年以來,趙一新教授團隊就率先開展了綠電催化重整PET廢塑料聯(lián)產(chǎn)甲酸和氫氣的研究。相應(yīng)研究成果發(fā)表在國際學術(shù)期刊Journal of Physical Chemistry Letters。

    “最初的研究中,我們用可再生‘綠電’催化技術(shù),把PET轉(zhuǎn)化成了甲酸材料和氫氣,降低了傳統(tǒng)電解水制氫的能耗?!壁w一新說,團隊近期聯(lián)合北京大學馬丁教授對PET回收利用進行了“升級”,通過綠電催化氧化PET廢塑料與二氧化碳(CO2)還原反應(yīng),PET廢塑料可以只轉(zhuǎn)化為甲酸材料,不僅增加了甲酸的產(chǎn)出效率,也促進了溫室氣體CO2的資源化轉(zhuǎn)化。

    電催化重整PET廢塑料和CO2聯(lián)產(chǎn)甲酸產(chǎn)物示意圖 上海交大供圖

    據(jù)估算,利用“升級版”回收策略,每回收一噸PET廢塑料可以創(chuàng)造約557美元的經(jīng)濟收益,表現(xiàn)出較高的商業(yè)化經(jīng)濟價值。相關(guān)研究成果發(fā)表在催化領(lǐng)域TOP學術(shù)期刊ACS Catalysis,趙一新教授、王天富副教授、馬丁教授為共同通訊作者。

    不過,趙一新也表示,“綠電”催化升級回收廢塑料的研究從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化,還需要克服一系列理論和技術(shù)難題:“在回收過程中,需要使用一定的催化劑。低成本、高性能的催化劑能節(jié)約成本、降低能耗、增加有用材料的產(chǎn)出率,這類催化劑材料亟待開發(fā)和研究?!?/p>

    此外,要實現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,工藝和設(shè)備的開發(fā)研制也是未來研究的重點和難點?!半m然面臨很多難題,但這種廢塑料轉(zhuǎn)化技術(shù),為國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和建設(shè)低碳型社會提供了一條有效的發(fā)展途徑,仍然具有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景。”趙一新說。


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