據(jù)最新一期《科學(xué)》雜志報道，由美國弗吉尼亞理工大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊開發(fā)出世界上第一塊用塑料制成的肥皂。新方法可將塑料升級為一種稱為表面活性劑的高價值化學(xué)品。
將廢聚乙烯和聚丙烯產(chǎn)生的蠟裝滿燒瓶，在油浴中加熱，蠟在氣流的作用下氧化，通過催化氧化產(chǎn)生脂肪酸。
塑料和肥皂在質(zhì)地、外觀以及使用方式方面幾乎沒有共同之處，但兩者在分子水平上有一個意想不到的聯(lián)系：聚乙烯（當(dāng)今世界上最常用的塑料之一）的化學(xué)結(jié)構(gòu)與用作肥皂化學(xué)前體的脂肪酸驚人地相似。這兩種材料都是由長碳鏈組成的，但脂肪酸在鏈的末端有一個額外的原子團。這種相似性意味著可將聚乙烯轉(zhuǎn)化為脂肪酸。
研究人員建造了一個類似烤箱的小型反應(yīng)器，在烤箱底部，能產(chǎn)生足夠高的溫度使聚合物鏈斷裂；而在烤箱頂部，能冷卻到足夠低的溫度以防止聚合物鏈斷裂。熱解后，他們收集了殘留物，發(fā)現(xiàn)它是由“短鏈聚乙烯”組成的蠟。
在添加了包括皂化在內(nèi)的幾個步驟后，該團隊制造出世界上第一塊塑料肥皂。這是一種不使用新催化劑或復(fù)雜程序的塑料升級循環(huán)的新路線。
盡管PE是激發(fā)該項目靈感的塑料，但升級回收方法也適用于另一種稱為PP的塑料（圖3）。這兩種材料構(gòu)成了消費者每天遇到的塑料的大部分，從產(chǎn)品包裝到食品容器再到織物。本文的新升級回收方法的一個令人興奮的特點是它可以同時用于這兩種塑料，這意味著沒有必要將兩者分開。與當(dāng)今使用的一些回收方法相比，這是一個主要優(yōu)勢，這些方法需要對塑料進(jìn)行仔細(xì)分類以避免污染。由于兩種塑料非常相似，這種分類過程可能非常困難。
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