塑料的白色污染已成為全球性環(huán)境問題,如何減少塑料使用、處理既有的塑料制品,這些都是迫在眉睫的挑戰(zhàn),現(xiàn)在新加坡科學(xué)家決定將令人愛恨交織的塑料轉(zhuǎn)換另一種化學(xué)物質(zhì),在陽光下將之轉(zhuǎn)變成用途多樣的甲酸(formicacid)。
塑料是生活中隨處可見的生活用品,但因為使用習(xí)慣不佳與回收機(jī)制效果不明顯,基本上塑料也無處不在。
而現(xiàn)在新加坡南洋理工大學(xué)(NTU)已提供一個解決方案,透過新型釩光催化劑,可以將塑料轉(zhuǎn)換成甲酸,其中釩是種生物兼容性金屬,我們也可以在汽車或是飛將上的鋼鋁合金發(fā)現(xiàn)它們的身影,而現(xiàn)在科學(xué)家還知道,釩在聚乙烯等塑料回收也是頗有用處。
相較于傳統(tǒng)的熱分解反應(yīng),光催化劑較為環(huán)保,能用光催化劑來讓陽光驅(qū)動化學(xué)反應(yīng),也不需要燃燒化石燃料,且釩的地殼含量多,毒性、成本也都比白金、鈀或釕催化劑還要低。
科學(xué)家首先將釩催化劑加入塑料溶液中,把它加熱到85°C后再暴露于陽光模擬光源系統(tǒng)下,大約6天后,就能破換塑料內(nèi)的碳-碳化學(xué)鍵,之后就能進(jìn)一步將塑料轉(zhuǎn)換成甲酸。團(tuán)隊實驗證實,可分解30多種化合物的碳-碳鍵。
甲酸又稱蟻酸,是簡單的氫和二氧化碳組合,常用于橡膠、醫(yī)藥、染料、皮革種類工業(yè),而現(xiàn)在甲酸也能用在氫燃料電池中,先前瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)氫氣制造機(jī)HYFORM,利用釕催化劑將甲酸液體轉(zhuǎn)換成二氧化碳與氫氣,再把生成的氫氣運送到燃料電池進(jìn)行發(fā)電;由荷蘭恩荷芬理工大學(xué)(TU/e)學(xué)生成立的新創(chuàng)公司TeamFAST也打算制造出甲酸燃料公交車。
甲酸是良好的氫氣載體,1公升甲酸可制造590公升氫氣,研究負(fù)責(zé)助理SooHanSen教授表示,團(tuán)隊希望能開發(fā)出永續(xù)、成本效益高的方式,用陽光來產(chǎn)生可用燃料和化學(xué)品,而這種化學(xué)處理方法是目前*用可見光、不含重金屬催化劑的處理塑料方法。