化学上的突破使之前不可回收的PVC实现再利用

化学上的突破使之前不可回收的PVC实现再利用就产量和数量而言,聚氯乙烯在塑料中名列前茅,并被用于从管道和地板到浴帘和衣服的各种用途。然而,它在美国的回收率为零,由于其有毒成分,回收这种材料的努力受到阻碍。研究报告的第一作者DanielleFagnani说:"PVC是那种没有人愿意处理的塑料,因为它有自己独特的问题。PVC通常含有大量的增塑剂,这些增塑剂会污染回收产品中的所有东西,而且通常有较高毒性,还会在一定的热量下迅速释放出盐酸。"增塑剂被添加到普通塑料中,以提高其耐用性和灵活性,但其中一些增塑剂对人类健康有严重风险,双酚A就是一个特别著名的例子。另一个例子是邻苯二甲酸盐,由于它们在日常用品中的广泛使用,被称为"无处不在的化学品",它们与内分泌紊乱、儿童癌症和过早死亡有关。PVC中的邻苯二甲酸盐是该材料最有害的成分之一,这些邻苯二甲酸盐和其他增塑剂在依靠热处理的传统回收过程中被浸出。这个过程也会从PVC中释放出盐酸,这可能会导致化学灼伤并腐蚀回收设备。因此,法格纳尼和她的同事们正在试验不依赖加热的PVC回收方式,这导致了一种具有一些令人兴奋的潜力的新型电化学技术。该团队利用电子来分解材料中的碳氯键,并通过使用PVC增塑剂之一来调解这一过程,能够精确控制盐酸的释放。Fagnani说:"我们发现的是,它仍然释放盐酸,但速度要慢得多,更容易控制。"这使得酸可以被收集起来,并作为试剂用于其他化学反应,同时该过程还产生氯离子,可用于氯化分子,用于制药和农业产品。该方法也留下了其他材料,科学家们正试图找到这些材料的用途,因此还有改进的余地,这项工作展示了人们可以如何利用化学回收来赋予有问题的材料以第二次生命。该项技术主要研究人员AnneMcNeil说:"人类创造了这些神奇的材料,在许多方面改善了我们的生活,但同时又如此短视,没有考虑到如何处理这些废料,这是人类的失败。在美国,我们仍然停留在9%的回收率上,而且这只是少数几种类型的塑料。而且,即使是我们回收的塑料,它也导致了越来越低质量的聚合物。我们的饮料瓶再也不能成为饮料瓶了。它们变成了纺织品或公园的长椅,然后最终被填埋。"这项研究发表在《自然化学》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334123.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1334123.htm

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科学家们设法回收了以前无法回收的PVC塑料

科学家们设法回收了以前无法回收的PVC塑料但作为一种回收过程中容易产生污染甚至有毒的塑料,它的回收利用率长期为零。现在,密歇根大学的研究人员,在研究第一作者DanielleFagnani和主要研究人员AnneMcNeil的带领下,发现了一种将PVC化学回收为可用材料的方法。他们利用增塑剂中的邻苯二甲酸盐-PVC最有害的成分作为化学反应的媒介,研究结果发表在《自然化学》杂志上。Fagnani说:"PVC是那种没有人愿意处理的塑料,因为它有自己独特的问题,"他作为麻省理工学院化学系的博士后研究人员完成了这项工作。"PVC通常含有大量的增塑剂,这些增塑剂会污染回收流中的所有东西,而且通常非常有毒。它还会在一定的热量下迅速释放出盐酸。"塑料的回收通常是通过将其融化并将其改造成质量较低的材料,这个过程称为机械回收。但当对PVC加热时,其主要成分之一,即增塑剂,非常容易从材料中浸出,然后,它们可以滑入回收流中的其他塑料。此外,盐酸在加热时很容易从PVC中释放出来。它可能会腐蚀回收设备,并对皮肤和眼睛造成化学灼伤--这对回收厂的工人来说并不理想。更重要的是,邻苯二甲酸盐--一种常见的增塑剂是剧毒的内分泌干扰物,这意味着它们可以干扰甲状腺激素、生长激素和涉及哺乳动物(包括人类)生殖的激素。因此,为了找到一种不需要加热的PVC回收方式,Fagnani开始探索电化学。一路走来,她和团队发现,呈现出主要回收困难之一的增塑剂可以被用于分解PVC的方法中。事实上,增塑剂提高了该方法的效率,而电化学方法又解决了盐酸的问题。"我们发现的是,它仍然会释放出盐酸,但速度要慢得多,更容易控制,"Fagnani说,聚氯乙烯是一种具有碳氢化合物主干的聚合物,由单一的碳-碳键组成。每一个其他的碳基都连接着一个氯基。在热激活的情况下,盐酸会迅速弹出,导致聚合物主干上的碳-碳双键出现。但研究小组转而利用电化学将一个电子引入该系统,从而使该系统带有负电荷。这打破了碳-氯键,并导致一个带负电的氯离子。由于研究人员使用的是电化学,他们可以测量电子被引入系统的速度,这控制了盐酸产生的速度。盐酸可以被工业界用作其他化学反应的试剂,氯离子还可以用来氯化被称为arenes的小分子,这些芳烃可用于制药和农业成分。这种聚合物还剩下一些材料,该小组仍在寻找其用途。Fagnani说,这项研究显示了科学家们可能会考虑用化学方法回收其他困难的材料。"让我们对塑料配方中的添加剂采取战略性的态度,目前的小组成员正试图进一步提高这一过程的效率。"Fagnani说,他现在是Ashland公司的一名研究科学家,该公司专注于为消费品(如洗衣粉、防晒霜和洗发水)制造可生物降解的特种添加剂。McNeil实验室的重点是开发化学回收不同种类塑料的方法。将塑料分解成它们的组成部分可以产生非降解材料,工业界可以将其重新纳入生产中。McNeil说:"人类创造了这些神奇的材料,在许多方面改善了我们的生活,但同时又如此短视,没有考虑到如何处理这些废料,这是人类的失败。在美国,我们仍然停留在9%的回收率上,而且这只是少数几种类型的塑料。而且,即使是我们回收的塑料,它也导致了越来越低质量的聚合物。我们的饮料瓶再也不能成为饮料瓶了。它们变成了纺织品或公园的长椅,然后最终被填埋。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340489.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1340489.htm

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研究发现接触家用化学品中存在的邻苯二甲酸盐可能会增加怀孕难度

研究发现接触家用化学品中存在的邻苯二甲酸盐可能会增加怀孕难度邻苯二甲酸盐是一组人造化学物质,通常用作肥皂、沐浴露、香水、指甲油、洗发水、发胶和发胶等个人护理产品中的溶剂、增塑剂和稳定剂。它们还存在于家中的其他产品中,如乙烯基地板、塑料包装、花园软管和玩具。根据美国疾病控制和预防中心(CDC)的资料,人们通过食用和饮用接触过邻苯二甲酸盐的食物而接触到邻苯二甲酸盐,有些人则通过呼吸空气中的微粒而接触到邻苯二甲酸盐。研究表明,接触某些类型的邻苯二甲酸盐会扰乱内分泌系统,增加炎症和氧化应激。马萨诸塞大学阿默斯特分校(UMassAmherst)的研究人员进行了一项新的研究,探讨了孕前接触邻苯二甲酸盐与妇女怀孕和维持妊娠的几率之间的关系,以及邻苯二甲酸盐对炎症和氧化应激的影响。"邻苯二甲酸盐是无处不在的内分泌干扰物,我们每天都在接触它们,"该研究的第一作者CarrieNobles说。研究人员分析了EAGeR(阿司匹林对妊娠和生殖的影响)研究中获得的数据,该研究对1288名妇女在试图怀孕期间的六个月经周期进行了跟踪,并对怀孕妇女的整个孕期进行了跟踪。参与者的平均年龄为28岁。数据根据年龄、体重指数、种族/民族、吸烟和胎次(即妇女生育胎龄为24周或以上的胎儿的次数)进行了调整。Nobles说:"我们能够研究一些环境暴露,如邻苯二甲酸盐,以及这与怀孕所需时间的关系。每个月经周期都有详细的数据,因此我们可以很好地掌握排卵日期和怀孕时间。"当人体分解邻苯二甲酸盐时,代谢物会随尿液排出体外。研究人员分析了参与者尿样中的20种邻苯二甲酸酯代谢物和生殖激素,并测量了血清中的炎症生物标志物--C反应蛋白(CRP)水平。总体而言,受孕前尿液中几种邻苯二甲酸酯代谢物的浓度与一个月经周期内怀孕几率(受孕率)的降低有关,其中包括邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)和邻苯二甲酸苄丁酯(BzBP)的代谢物。邻苯二甲酸酯代谢物与妊娠失败风险之间没有明显的关联。Nobles说:"我们发现,有三种母体化合物似乎与怀孕时间延长有最密切的关系,尽管我们看到的总体趋势是,我们研究的所有邻苯二甲酸盐都会导致怀孕时间延长。随着接触量的增加,我们看到的影响也越来越大"。DEHP存在于聚氯乙烯(PVC)塑料制品中,如玩具、乙烯基室内装潢、浴帘、粘合剂和一些食品包装,以及杀虫剂和化妆品。DBP存在于发胶、指甲油和一些香水以及其他家居用品中。BzBP存在于一些手提包、皮带和鞋类中,其次也存在于一些个人护理产品中。在整个月经周期中,某些邻苯二甲酸酯代谢物水平较高与雌二醇水平较低有关,并且始终与卵泡刺激素(FSH)和黄体生成素(LH)水平较高有关。雌二醇是一种调节月经周期的类固醇激素;FSH和LH协同调节排卵。这些激素在怀孕早期发挥着重要作用。Nobles说:"这种情况--雌二醇维持在低水平,而卵泡刺激素维持在高水平--实际上是我们在卵巢功能不全的女性身上看到的,这种情况可能会随着年龄的增长以及其他一些因素而发生。排卵不再像以前那么顺利了。"研究人员还发现,接触邻苯二甲酸酯水平较高的妇女的炎症和氧化应激水平也较高,而这可能会损害细胞和DNA并导致疾病。他们说,邻苯二甲酸盐无处不在的特性使得女性很难控制其暴露量,尽管她们采取了一些预防措施,如检查消费品标签和选择不含邻苯二甲酸盐的产品。研究人员说:"妇女可能会通过多种途径接触到这些代谢物的母体化合物(DEHP、DBP和BzBP),包括地板和其他家居用品中的灰尘、个人护理产品(包括指甲油和香料)的吸收、食品包装和食品来源污染导致的饮食接触,以及摄入受污染的饮用水。"这项研究发表在《环境健康展望》杂志上。参考资料:https://ehp.niehs.nih.gov/doi/10.1289/EHP12287...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1405195.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1405195.htm

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韩政府:希音多款儿童用品有害物质严重超标

韩政府:希音多款儿童用品有害物质严重超标韩国首尔市政府星期二(5月28日)说,由中国快时尚巨头希音(SHEIN)销售的儿童产品含有害化学物质,其含量比可接受水平高出逾百倍。法新社报道,首尔当局每周都会对希音、Temu、速卖通AliExpress等跨境电商的产品进行检查。在最新一轮检查中,他们抽取了希音销售的八种产品,包括童鞋、皮包和腰带,发现其中几种产品含有大量邻苯二甲酸盐,即用于软化塑料的化学物质。市政府说,其中一双鞋的邻苯二甲酸盐含量是允许含量的428倍,是目前当局测出的最高含量;其他三个包包的邻苯二甲酸盐含量则高达允许含量的153倍。邻苯二甲酸盐被广泛用于软化塑料,存在于容器、美容产品和玩具等产品中。然而,邻苯二甲酸盐也可能会导致荷尔蒙紊乱,并与肥胖、心脏病、某些癌症和生育问题有关。一名首尔市官员告诉法新社,他们已经要求下架这些产品,并指自4月份首尔市开始检查以来,大多数平台都遵守了这些要求。2024年5月28日5:22PM

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研究发现性玩具是一个被长期忽视的微塑料污染源

研究发现性玩具是一个被长期忽视的微塑料污染源微塑料已经成为一个时常出现在媒体上的热词,从偏远的山顶到海洋的底部,到处都发现了微塑料。这些微小的塑料碎片是由消费品和工业废物的处理和分解产生的,与多种健康问题有关。现在,由杜克大学和阿巴拉契亚州立大学的研究人员领导的一项研究揭露了微塑料的另一个更个人化的来源:性玩具。研究人员说:"我们的研究表明,性玩具会分解成微塑料,而这些材料中含有的邻苯二甲酸盐与健康问题有关。"虽然性话题在某些文化中是禁忌,但这并没有阻止全球性玩具使用量和拥有量的增长。根据Statista的数据,全球性玩具市场从2016年的100.7亿美元稳步增长到2023年的406亿美元。预计到2030年,市场规模将超过800亿美元。2009年的研究显示,近一半(44.8%)的美国异性恋男性和超过一半(52.5%)的异性恋女性在一生中的某个阶段使用过振动器,性玩具代表了一个庞大的产品类别,消费者希望它们是安全的,尤其是考虑到它们有许多时候是在体内使用。研究人员研究了使用某些性玩具的美国人是否可能接触到有害物质,从而带来潜在的健康风险。他们分析了四种不同型号的玩具:双头振动器、外用振动器、肛珠和肛塞。这些产品在不同时间购买,一式三份,以考虑样品和批次的差异性。他们使用研磨机来检测这些产品接触纳米和微塑料的可能性。从本质上讲,产品被压在研磨剂上,在本例中,研磨剂是玻璃锉刀,玻璃锉刀在密闭空间内旋转,从而收集微塑料进行分析。为了避免外部污染,实验室使用者都穿着棉质实验服,每次测试后都用乙醇清洗玻璃锉。肛塞释放的微塑料最多,其次是肛珠,然后是双振动器,外部振动器释放的微塑料最少。通过分光镜鉴别每种玩具所使用的材料,发现肛门玩具含有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),肛门珠含有聚氯乙烯(PVC),外部振动器含有硅树脂混合物(聚二甲基硅氧烷或PDMS),双重振动器含有橡胶混合物(聚异戊二烯)。性玩具显微塑料显微镜图像,所有刻度线均为10微米。A肛门玩具B珠子C外部振动器D双振动器当研究人员使用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析这些微颗粒时,他们在所有四种性玩具中都发现了大量邻苯二甲酸盐,其浓度超过三个数量级。外用振动器中的邻苯二甲酸盐数量最多,有七种,但浓度较低。双头振动器和肛门珠只含有邻苯二甲酸二正辛酯(DnOP),但其浓度高于美国消费品安全委员会(CPSC)允许的儿童玩具重量百分比限制。美国消费品安全委员会规定,儿童玩具和物品中的八种邻苯二甲酸盐含量不得超过或等于塑化材料重量的0.1%。这四款性玩具所含的邻苯二甲酸盐要么超过了美国消费品安全委员会对DnOP的限制,要么在欧盟被欧洲化学品管理局(ECHA)禁用。2021年的一项研究发现,邻苯二甲酸盐是一种内分泌干扰物,长期接触会对内分泌系统和多个器官的功能产生不利影响,对儿童和青少年的妊娠成功率、儿童生长发育和生殖系统产生长期负面影响。虽然儿童体内的人造化学物质浓度较高,但成人仍可能受到影响,尽管有关邻苯二甲酸盐对成人影响的研究很少。研究人员说:"这里介绍的工作并不代表对作为一类产品的性玩具进行风险评估;相反,这些新数据的综合和介绍是为了根据观察到的物质存在和证明的释放情况,证明接触这些物质的可能性。"他们的研究结果凸显了对性玩具行业进行更严格监管的必要性。目前,性玩具通常被美国消费品安全委员会错误地归类为"新奇物品"或"按摩器",这意味着它们不受监管。与美国消费品安全委员会不同,美国食品和药物管理局将振动器归类为医疗设备,"用于治疗性功能障碍或作为凯格尔运动的辅助工具"。研究人员说:"虽然有必要使用治疗设备来保护盆底健康,但许多人在购买性玩具时并没有考虑到这一用途。制造商通过在标签上注明'仅供新奇用途'来规避美国食品及药物管理局医疗器械管辖范围内的监管,这意味着该产品旨在作为'插科打诨的礼物',并无实际用途"。他们建议,今后的研究应将真实或合成体液(如个人润滑剂)与真实的磨损测试结合起来,以确定它们是否会影响微塑料和邻苯二甲酸盐的运输和可用性。总之,研究人员希望他们的研究能够推动对这一敏感话题的进一步研究,使监管机构能够采取适当的循证行动,确保消费者的安全。该研究的部分作者将于12月13日在华盛顿特区举行的2023年风险分析学会年会上的一个研讨会上讨论他们的研究。该研究发表在《微塑料和纳米塑料》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1397571.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1397571.htm

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塑料升级回收技术新突破:无废物、可扩展工艺

塑料升级回收技术新突破:无废物、可扩展工艺研究小组新开发的化学工艺可以利用溶剂吗啉和少量钛基催化剂将聚酯升级为吗啉酰胺。资料来源:东京都立大学传统回收与升级再造在与塑料垃圾的斗争中,回收利用发挥着不可或缺的作用。但代价是什么呢?以聚酯回收为例,包括塑料瓶中的聚对苯二甲酸乙二酯(PET),通常需要电力才能使所需的化学反应达到足够高的温度,或者需要强碱性条件才能产生化学废物。最后,我们得到的中间化合物会被用来制造与之相同的产品。这不仅会造成浪费,在经济上也是不可行的。这就是"向上"循环的由来。科学家们一直致力于打破这种封闭的循环,从塑料废弃物中创造出对社会更有价值、更有用的化合物。像这样的"开环"计划是帮助我们向绿色社会过渡的实用战略的重要组成部分。化学转化方面的突破现在,由东京都立大学的荻原洋平副教授和野村光弘教授领导的研究小组提出了一种几乎不产生废物的方法,可以将聚酯转化为一种多功能构件,这种构件可以转化为多种有价值的化合物。他们使用一种名为吗啉的廉价溶剂和少量钛基催化剂,将聚酯转化为吗啉酰胺。它们不仅可以转化为制造更多聚酯的中间化合物(循环利用),还可以很容易地反应生成酮、醛和胺,所有这些重要的化学品系列都可用于制造大量其他更有价值的化合物(升级循环利用)。新工艺不需要昂贵的试剂或苛刻的条件,几乎不产生化学废物。产量非常高,而且任何未反应的溶剂都可以很容易地收集起来。他们还发现,只需要少量催化剂就能以合理的速度驱动反应,而分离产物所需的只是简单的过滤。研究小组强调的一个关键点是,主要反应在常压下进行,这意味着不需要特殊的反应容器或装置。这使得该反应即使在实验室中也很容易扩展。研究小组从实际的PET饮料瓶中提取了50克PET材料,将其与吗啉进行反应,得到了70多克吗啉酰胺,产率达到90%,证明了这一点。影响和未来潜力随着全球塑料废物问题日益严重,需要采取大胆的新策略来处理塑料并将其重新融入社会。作为一种低成本、无废物的升级再循环方案,该团队的研究成果可能很快就会应用于将聚酯废料转化为特种化学品。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388695.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1388695.htm

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新技术将传统上不可回收的塑料转化为有用的化学品

新技术将传统上不可回收的塑料转化为有用的化学品ORNL开发的塑料解构工艺从混合塑料废料中选择性地生产出有价值的化学品。图片来源:TomonoriSaito、MdArifuzzaman和AdamMalin,ORNL/美国能源部这项技术由美国橡树岭国家实验室的TomonoriSaito和前博士后研究员MdArifuzzaman共同发明,使用一种特别高效的有机催化剂,可以选择性地解构各种塑料,包括各种消费塑料的混合物。Arifuzzaman目前在Re-Du公司工作,是现任创新十字路口研究员。与传统的石油生产相比,利用塑料废弃物生产化学品所需的能源更少,释放的温室气体也更少。科学家们说,这种途径为实现净零社会迈出了关键一步。发表在《材料地平线》(MaterialsHorizons)上的这篇研究报告的通讯作者Saito说:"这一概念提供了高效、低碳的塑料化学循环利用,为建立塑料的闭环循环提供了一种前景广阔的战略。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387919.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1387919.htm

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