可实现聚乙烯和聚丙烯塑料的化学升级再造的新方法

研究人员在两项研究中提出了将常见废弃塑料——聚乙烯 (PE) 和聚丙烯 (PP) —— 转化为高价值化学产品（包括醇、醛、表面活性剂和洗涤剂）的新方法。这些方法为创建某种塑料经济循环和更具可持续地生产高价值化学品的能力提供了一种途径。废弃塑料越来越被认为是生产有价值化合物的一个潜在的丰盛原料来源。然而，某些塑料制品——尤其是 PE 和 PP 等聚烯烃塑料（它们是广泛使用的塑料商品，在全球塑料产量中的占比近 60%）——因难以分解成其原先单体而闻名。在第一项研究中，Houqian Li 和同事展示了如何通过高温分解等热解聚反应将废弃聚烯烃塑料转化为烯烃。传统上，生产烯烃所用的是能源密集型方法，而原料则是天然气及原油等化石燃料。Li 等人在此证明，通过对废弃 PE 塑料进行热解所产生的烯烃混合物可被转化成醛类，而后者可进一步还原成高价值的氧合化学品，其中包括乙醇和二元醇。在另一项研究中，Zhen Xu 和同事报告了一种将 PE 和 PP 塑料转化为脂肪酸的方法，而脂肪酸可被进一步转化为高价值且具商业重要性的表面活性剂和洗涤剂。Xu 等人通过精确控制给聚烯烃塑料加温时的温度证明，剧烈的热解反应、蒸发和通过难以控制的完全降解为小分子的自由基化学反应是可以避免的，而生产的产物是蜡。据作者披露，这些蜡可通过氧化和皂化转变为脂肪酸，而后者可被用来生产高价值的表面活性剂。 Kevin Van Geem 在一篇相关的《视角》中重点介绍了这些方法，并讨论了这些方法如何能帮助实现闭环型塑料经济循环。