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

科学家在回收塑料中发现大量药物和有毒化学品

科学家在回收塑料中发现大量药物和有毒化学品这项研究由瑞典哥德堡大学的科学家领导，调查了来自东欧、亚洲、非洲和南美洲13个国家的回收塑料颗粒。通过使用一系列化学分析工具，研究发现这些塑料颗粒都含有一系列令人匪夷所思的化合物，其中许多被认为是剧毒物质。发现的最大一类化学物质是杀虫剂，有162种化合物来自这一类。排名第二的是89种不同的药品。第三名是65种不同的工业化学品。其次是其他类别的化学品，包括表面活性剂、兴奋剂、香料、染料、驱虫剂、腐蚀抑制剂等。研究人员说，"总共检测到并量化了491种有机化合物，另有170种化合物被初步注释"。其中一些化学物质来自塑料本身的制造过程，另一些则是在回收阶段引入的，还有一些则是通过吸附过程进入塑料中的。研究人员说，由于发现的化合物种类繁多，他们认为回收塑料不适合大多数用途，也不利于材料生命周期的循环。哥德堡大学的BethanieCarneyAlmroth教授说："塑料回收一直被吹捧为塑料污染危机的解决方案，但塑料中的有毒化学物质使塑料的再利用和处置变得复杂，并阻碍了回收利用。"研究人员指出，目前还没有监测计划来分析回收塑料中的化学物质，而且只有1%的塑料化学物质受到国际监管。他们补充说，目前还没有关于报告回收过程中使用的化学品的政策，并呼吁改变这种状况。研究小组在本月发表在《科学》杂志上的通信中写道："这些有害化学物质给回收工人和消费者以及更广泛的社会和环境带来了风险。必须迅速淘汰已知会对人类健康和环境造成危害的化学添加剂，同时必须识别和限制非有意添加的物质"。根据研究结果，研究小组还补充说，需要制定相关法规，明确规定回收塑料在哪些方面可以使用，哪些方面不可以使用，比如玩具和食品包装。该研究报告已发表在《科学导刊》（ScienceDirect）上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1396053.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1396053.htm

高效的新催化剂可将混合塑料垃圾转化为丙烷

高效的新催化剂可将混合塑料垃圾转化为丙烷塑料垃圾是我们这个时代最紧迫的环境问题之一，而对不同类型的塑料进行分类使得回收变得很棘手。现在，麻省理工学院的工程师们已经开发出一种有效的新催化剂，可以将混合塑料分解成丙烷，然后可以作为燃料燃烧或用于制造新塑料。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1325465.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1325465.htm

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

新型催化剂能在几分钟内彻底分解持久性塑料污染

新型催化剂能在几分钟内彻底分解持久性塑料污染新工艺可回收99%的单体（如图所示），即尼龙的组成部分。回收单体后，工业界可将尼龙循环利用，制成价值更高的产品。资料来源：美国西北大学现在，美国西北大学的化学家们开发出了一种新型催化剂，可以在几分钟内快速、干净、彻底地分解尼龙-6，而且不会产生有害的副产品。更妙的是该工艺不需要有毒溶剂、昂贵材料或极端条件，因此可用于日常应用。这种新型催化剂不仅能在环境修复方面发挥重要作用，还能在将尼龙-6废料升级再造为更高价值的产品方面迈出第一步。观看催化剂降解1克Nylon-6样品的过程。资料来源：美国西北大学这项研究最近发表在《化学》杂志上。该研究的资深作者、西北大学的托宾-马克斯（TobinMarks）说："全世界都意识到了塑料问题。塑料是我们社会的一部分，我们使用了大量的塑料。但问题是：用完之后我们该怎么办？理想情况下，我们不会将其焚烧或填埋。我们要回收利用。我们正在开发能分解这些聚合物的催化剂，使它们恢复到原来的形态，这样就可以重新利用了"。马克斯是西北大学温伯格文理学院查尔斯-莫里森和艾玛-莫里森化学教授、弗拉基米尔-伊帕蒂耶夫催化化学教授，以及西北大学麦考密克工程学院材料科学与工程教授。他还是PaulaM.Trienens可持续发展与能源研究所的教员。西北大学的合著者包括化学与生物工程系萨拉-丽贝卡-罗兰（SarahRebeccaRoland）教授兼麦考密克高级副院长琳达-布罗德贝尔特（LindaJ.Broadbelt），以及马克斯研究小组的研究助理教授约西-克拉提什（YosiKratish）。致命的难题从衣服、地毯到安全带，尼龙-6存在于大多数人每天使用的各种材料中。但是，当人们用完这些材料后，它们最终会被填埋，或者更糟糕的是：散落在包括海洋在内的环境中。据世界野生动物联盟称，每年被遗弃在海洋中的渔具多达100万磅，其中由尼龙-6构成的渔网至少占太平洋大垃圾带的46%。一只被废弃渔网缠住的海龟。资料来源：美国国家海洋和大气管理局"渔网使用几年后就会失去使用性能，"论文的第一作者、马克斯实验室的博士后研究员叶立伟（音译）说。"它们会被水严重浸泡，很难从海里捞出来。而且它们的更换成本很低，人们就把它们留在水里，然后再买新的。""海洋中有大量垃圾，"马克斯补充道。"纸板和食物垃圾会生物降解。金属沉入海底。然后就剩下塑料了。"最环保的溶剂是无溶剂目前处理尼龙-6的方法仅限于简单地将其埋入垃圾填埋场。焚烧尼龙-6时，会排放出有毒污染物，如氮氧化物（与包括过早死亡在内的各种健康并发症有关）或二氧化碳（一种臭名昭著的强效温室气体）。虽然其他实验室也探索过降解尼龙-6的催化剂，但这些催化剂需要在极端条件下使用（如温度高达350摄氏度）、高压蒸汽（耗能高且效率低）和/或有毒溶剂，而这些只会造成更多污染。马克斯说："可以用酸来溶解塑料，但这样就会留下脏水。怎么处理这些水？我们的目标始终是使用绿色溶剂。有哪种溶剂比不使用溶剂更环保呢？"新型催化剂可在几分钟内降解尼龙6样品。资料来源：美国西北大学回收用于升级再循环的构件为了绕过这些问题，研究人员研究了马克斯实验室已经开发出的一种新型催化剂。这种催化剂利用了钇（一种廉价的地球富集金属）和镧离子。当研究小组将尼龙-6样品加热到熔化温度，并在不使用溶剂的情况下使用催化剂时，塑料就会分崩离析--还原成其原始的结构单元，而不会留下副产品。"你可以把聚合物想象成一条项链或一串珍珠，"马克斯解释道。"在这个比喻中，每颗珍珠都是一个单体。这些单体就是构件。我们设计了一种方法来分解项链，但恢复这些珍珠"。在实验中，马克斯和他的团队能够回收99%的塑料原始单体。原则上，这些单体可以再循环利用，制成价值更高的产品，这些产品目前因其强度和耐用性而需求量很大。"回收尼龙实际上比普通尼龙更值钱，"马克斯说。"许多高端时尚品牌都在服装中使用回收尼龙。"除了回收率高的单体外，这种催化剂还具有高度的选择性--只对尼龙-6聚合物起作用，而不会破坏周围的材料。这意味着业界可以将催化剂用于大量未分类的废料，并选择性地针对尼龙-6。"如果没有选择性催化剂，如何将尼龙从其他废料中分离出来？需要雇人对所有废料进行分类，以去除尼龙。这样做既昂贵又低效。但如果催化剂只降解尼龙，而把其他东西都留下来，那效率就高得惊人了。"回收这些单体还可以避免从头开始生产更多塑料。这些单体是用原油生产的，因此会产生巨大的碳足迹。在为新工艺申请专利后，马克斯和他的团队已经收到了潜在工业合作伙伴的兴趣。他们希望其他人能大规模使用他们的催化剂，帮助解决全球塑料问题。"我们的研究代表着聚合物回收和可持续材料管理领域向前迈出的重要一步，"Ye说。"这种创新方法解决了当前回收技术中的一个关键缺口，为尼龙废料问题提供了一种实用高效的解决方案。我们相信，它对减少塑料的环境足迹和促进循环经济具有重要意义。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401857.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1401857.htm

研究发现塑料化学品会让关键海洋物种“失去性欲”

研究发现塑料化学品会让关键海洋物种“失去性欲”关于塑料对海洋和淡水生物影响的研究大多集中在大颗粒和可见塑料上，而且主要针对脊椎动物。英国朴茨茅斯大学的研究人员则研究了日常塑料中的添加剂如何对一种重要的无脊椎水生物种的性生活产生负面影响。该研究的通讯作者亚历克斯-福特（AlexFord）说："这些生物常见于欧洲海岸，它们在鱼类和鸟类的食物中占有相当大的比例。如果它们受到损害，将对整个食物链产生影响。"福特所说的这种生物是Echinogammarusmarinus（钩虾），一种类似虾的生物或片脚类动物，分布在从挪威到葡萄牙南部的海岸线上。前配对--成对繁殖是在这种生物中观察到的一种常见的配偶保护策略，是交配成功的必要条件。在以前的研究中，通过记录配对中断和重组所需的时间，可以定量测量各种化合物对交配的影响。在交配过程中，一对钩虾通常会锁定在一起长达两天。在目前的研究中，研究人员调查了四种塑料添加剂对海鲈配对前行为和精子数量的影响。他们考虑的添加剂包括两种增塑剂：苯磺酸正丁酯（NBBS）和磷酸三苯酯（TPHP），以及两种邻苯二甲酸酯：邻苯二甲酸二乙基己酯（DEHP）和邻苯二甲酸二丁酯（DBP）。"我们之所以选择这四种添加剂，是因为它们对人类健康的疑似危害已得到充分证实，"该研究的主要作者BidemiGreen-Ojo说。"其中两种化学品（DHP和DEHP）在欧洲受到管制，不允许在产品中使用。另外两种化学物质目前没有受到限制，在许多家用产品中都能找到。我们想测试这些化学物质对水生动物交配行为的影响。"DEHP和DBP存在于医疗用品、食品包装和玩具中。TPHP主要用作指甲油、儿童产品和电子设备等产品中的阻燃剂，而NBBS则存在于尼龙、医疗器械和炊具中。共有480对实验对象接触了四种添加剂中的一种，每种添加剂有六种不同的浓度，其中包括两种对照组。暴露在带隔板的长方形皿中进行。雄性和相应的雌性被隔离在隔板的两侧，然后在接触一小时后，移开隔板。研究人员测量了接触时间（建立配对前的失败尝试）和重新配对时间（成功建立配对前的时间）。他们发现，接触所有化学添加剂都会延长接触时间和重新配对时间。对重新配对的影响与浓度有关，浓度为5微克/升时，重新配对率降低约30%；浓度超过5微克/升时，重新配对率降低50%以上。这些浓度低于之前报告的欧洲和亚洲一些淡水和海洋系统中的浓度。所测试的塑料添加剂浓度的增加大大降低了重新配对的比例。研究人员观察到，一两天内没有配对的动物在接下来的两三天内也没有配对。在暴露于TPHP和DBP14天的E.marinus中，精子数量随着浓度的增加而减少。然而，接触NBBS和DEHP并未显示出浓度反应关系。福特说："这种不成功的交配行为不仅对接受测试的物种，而且可能对整个种群造成严重影响。这些动物成对繁殖。一旦接触到某种化学物质，它们就会与配偶分离，需要更长的时间--在某些情况下需要几天--才能重新配对，有时甚至根本无法配对。"研究人员说，这样的研究提供了一个不同的视角，来看待特定污染物可能造成的损害。格林-奥乔说："我们必须更多地了解这些化学物质以及它们是如何影响行为的。许多类型的行为--如进食、战斗或逃跑模式以及繁殖--都是动物生命中必不可少的，任何异常行为都可能降低动物的生存机会。"这项研究发表在《环境污染》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402051.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402051.htm