9月15日消息,据 Phys.org 报道,得克萨斯大学奥斯汀分校与桑迪亚国家实验室的研究团队在《Science Advances》发表论文,开发出一种低浪费方法,可将此前没有实用回收途径的顽固工程塑料——聚双环戊二烯(pDCPD)——在溶液中溶解并转化为可再利用的材料。
pDCPD 是一种既耐用又轻量的热固性塑料,广泛用于车辆保险杠、建筑设备与化学储罐等产品,掺入碳纤维或玻璃纤维增强后性能优异,但热固性交联结构使其极难回收,目前大多以焚烧处理——高耗能、产生有害副产物且破坏掺入的增强纤维。新方法将 pDCPD 制品置于含环保溶剂与钌催化剂的溶液中搅拌数小时至数天(视尺寸而定),塑料便像方糖溶于水一样逐步解构溶解,留下可直接用于新塑料制造的粉末;掺入的碳纤维或玻璃纤维则以原始状态分离回收、循环使用。论文发表于 Science Advances(DOI: 10.1126/sciadv.aef4204)。
该突破源于一次意外:研究生 Keldy Mason 在开发 pDCPD 新的生产方法时,将材料暴露于本应使其更耐用的溶剂-催化剂溶液中,结果材料反而被分解溶解。通讯作者、UT 化学系副教授 Zak Page 表示:"这种材料存在很久了,业界共识是它热力学上太稳定、该反应无法逆向进行,所以这相当令人惊讶。"他希望这一回收路径能鼓励更多产品改用性能更优、寿命更长的 pDCPD。
团队下一步要解答的关键问题是钌催化剂能否回收再利用,以使整个流程更可持续、更经济。若成功,该路线有望为 pDCPD 建立类似 PET 酶解回收的循环生命周期,并与 UT 此前的塑料回收研究共同扩展难回收塑料的版图。
(来源:Phys.org)