清华大学和北京化工大学探讨团队汇报了一个进级回收PET塑料新方法：该方法能变废为宝，具备经济可以性，有助于治理塑料污染。PET的化学全称为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），具备品质轻、强度高、耐水等特性，经常使用于制作饮料瓶、衣物、地毯等。每年约制造7000万吨PET塑料用于包装和纺织品，此中唯有一小部分（<20%）获得回收。探讨人士提供了一个可持续新方案：运用储量丰富的金属基催化剂，将PET塑料转化为价格更高的化学资料二甲酸钾——一个新兴且平安的动物生长推进剂，以及清洁燃料氢气。此探讨于本地时间8月17日发表在世界知名学术期刊《当然-通讯》上，论文标题为《Electrocatalytic upcycling of polyethylene terephthalate to co毫米odity chemicals and H2 fuel》（将PET电催化进级为商品化学品和氢气能源），论文通讯作者为清华大学化学系副教授段昊泓。20世纪50年代初以来，大家制造的塑料已超越80亿吨，此中79%的塑料被丢弃、堆积在垃圾填埋场或水体中，对环境和生物形成惨重威胁。塑料回收对节约不可再生资源有要紧意义，同一时间能够降低二氧化碳释放。惯例的塑料回收战略（如机械方法）成功率局限，回收率低于10%。况且与原始塑料比较，再生资料的功能较差，这平常叫做“降级回收”。化学回收方法规经过将塑料废弃物催化转化为高品质单体或进级为增值产物，从而得到更多价格。化学回收方法最重要的取决于催化剂效能、进程的可持续性和盈利能力。“实质上，塑料的闭环回收在反映上非是难点，其阻碍在于全个工艺的经济可以性。塑料化学回收最重要的包涵三个进程：一、原料收集和预料理；二、催化转化；三、产品分离。”此中，进程一和三是本钱和能耗的最重要的所在，而催化剂的奉献最重要的在进程二中。段昊泓显示，“咱们以为塑料回收的要害不单取决于催化剂，在增添产品价格、工艺改良、政策调控等各方面都至关要紧。”论文称，电催化可由可再生燃料（太阳能、风能和水力发电）提供能源，这是一个可持续且有迷惑力的形式，可在温和要求下从阴极的水和阳极的有机化合物中发生清洁的氢气。电催化曾经在各式有机化合物的高效转化上取得相当大进展。只是，将PET废弃物电催化转化为有价格的产物在相当大水平上未获得探寻。“咱们在这项事业中提议了电催化废弃PET塑料进级再造的新战略，认证了由废弃PET制备高附带值的对苯二甲酸、二甲酸钾和氢气反映的可以性。经过工艺的整合以及产品价格的提升，让得该电催化PET进级再造战略具备潜在经济可以性。”段昊泓对全球新闻（www.89o.cn）记者推荐道。此项探讨中，探讨者展现了一个电催化战略，在氢氧化钾电解质溶液中运用双功效CoNi0.25P电催化剂，将PET转化为具备高附带值的二甲酸钾和对苯二甲酸的商品化学品，并发生副产品——氢气。详细而言：PET在碱性溶液中电解获得包括对苯二甲酸和乙二醇在内的单体，乙二醇在电解槽中经过阳极CoNi0.25P催化氧化以>90%的抉择性经过发展C-C键裂生成甲酸盐，同一时间在阴极统一催化剂上发生氢气。随后，甲酸用作PET电解质的酸化剂，用于对苯二甲酸沉淀和过滤再生，所得液畅通过浓缩和结晶转化为固体二甲酸钾。a, PET回收的常规路径b,电催化 PET 进级为商品化学品和氢气（此项探讨的路径）。c,不同电流密度下b中路径的技艺经济剖析（TEA） 从催化剂的方位来看，地球镍基和钴基催化剂储量丰富，他们完成了PET的高效进级回收和高产品抉择性，让得产品简单分离。“在反映产品中，二甲酸钾具备生物活性，能抑制大肠杆菌，沙门氏菌等有害微生物的繁殖，推进动物生长，是一个理想的非抗生素类饲料添加剂，可替代抗生素促生长剂，已于2001年由欧盟批准运用。随着我们国家采用立法伎俩禁用饲料添加抗生素，二甲酸钾在国家内部具备宽广成长体积。”段昊泓显示。探讨者估价了这一进程的经济可以性：在商业通用电流密度 (>300 mA 厘米?2) 下，1吨废旧 PET 的进级回收净收入约为 350 美元。PET进级回收 就技艺的资产利用，段昊泓说，每一项科学技艺从诞生到终归实现产业化皆是一条漫长的进程。“咱们以为这项技艺从实验室范围迈向产业范围的要害之一在于流动反映器的设置和改良。日前咱们正好开发的新款没有膜电堆，具备本钱低，可范围化等优点，曾经取得少许进展，探讨事业待发表。”段昊泓说，“咱们期望经过不停地改良催化剂、反映器、操作要求等，终归实现废弃资源转化的产业利用。”此项探讨事业可能为从塑料废物中制备增值商品化学品和清洁氢气能源的盈利性和可持续进行开辟一条门径。对于PET进级回收的下一步探讨，段昊泓显示，“咱们下一步将开发更高效的反映器用于范围化的PET进级回收，展开低本钱塑料单体回收工艺，进行PET转化为其它高附带值产物新路径，同一时间挑战更有难度的聚乙烯等塑料的催化转化。” | 
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