文章來(lái)源:Ames Laboratory
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雖然塑料回收並不是一門新的科學,但目前的工(gōng)藝並沒有使其具有經濟價值——廢塑料被“向下循環”成等級較低、用途(tú)較低的材料。在解決日益(yì)嚴重的全球(qiú)一次性塑料汙染危機方麵,這一挑戰仍然是一個障礙。
由美國能源部艾姆斯實驗室(Ames Laboratory)領導的一(yī)個由多(duō)個機構組成的科學(xué)家(jiā)團隊已(yǐ)經開(kāi)發出一種新的的催化劑(jì),這種催化劑能夠處理(lǐ)聚烯烴塑料,如聚乙烯(xī)和聚丙烯(xī),這些聚合物廣(guǎng)泛應用於塑料購物袋、牛奶罐、洗發水瓶、玩具和食品容器中(zhōng)。這一過程產生了均(jun1)勻、高質量的成分,可用於生(shēng)產燃料、溶劑和潤滑油(yóu),這些產品(pǐn)具有很高(gāo)的價值,有可能將這些塑料和其他廢舊塑(sù)料轉化為未開發的資源。
“草莓污污视频在线观看在這項工作上(shàng)已經向前邁進了一大步(bù),”艾姆斯實驗室的科學家、塑料聯合更新換代(dài)研究所(iCOUP)主任 Aaron Sadow 說。“草莓污污视频在线观看假設(shè)草莓污污视频在线观看可以借用自然,模擬酶精確分解蛋白質和纖維素等大分子的過程。草莓污污视频在线观看成功地做到(dào)了這(zhè)一點,草莓污污视频在线观看很高(gāo)興能夠進一步優化(huà)和(hé)開發這一過程。”
這種獨特的工藝依賴於納米(mǐ)顆粒技術。艾姆斯實驗(yàn)室的科學家 Wenyu Huang 設計了一種介孔二氧化矽納米顆粒(lì),由鉑核(hé)和催(cuī)化活性中心組成,周圍有長的二氧化矽孔或通道,長聚合物(wù)鏈通過這些孔或通道進入催化劑。通過這種設計,催化劑能夠抓(zhuā)住較長(zhǎng)的聚合物鏈並將其裂解成一致(zhì)、均(jun1)勻的較短片段(duàn),這些片段很有(yǒu)可能被升級為新(xīn)的、更有用的(de)最終產品。
“這種(zhǒng)類型的受控催化過(guò)程以前從未基於無機材料(liào)進行(háng)過設(shè)計,”Huang 教授專門設計結構明確的納米催化劑(jì)。“草莓污污视频在线观看能夠證明,催化過程能夠(gòu)在釋放前對同一分子執行多個相同的解構步驟。”
艾姆斯實驗室的固(gù)態核磁共振專家弗雷德·佩拉(lā)斯(Fred Perras)的測(cè)量結果(guǒ)使研究小(xiǎo)組(zǔ)得以在原子尺(chǐ)度上仔細(xì)觀察催化劑的活性,並證實長聚合物鏈以類似科學家們試圖模擬的酶(méi)過(guò)程的方式,輕易地穿過催化劑孔。
這項研究將在艾姆斯實驗室領導的塑料聯合循環研究所(iCOUP)的指導下擴大和繼續進行。iCOUP是一個能源前沿研究中心,由來自艾(ài)姆斯實驗室、阿貢國家實驗(yàn)室、加(jiā)州大學聖巴巴拉分校、南卡羅來(lái)納大學、康奈爾大(dà)學、西北大學和伊利諾伊大學厄(è)本那(nà)香檳分校的科學家組(zǔ)成(chéng)。
論文鏈(liàn)接:https://www.nature.com/articles/s41929-020-00519-4
原文鏈(liàn)接:https://www.ameslab.gov/index.php/news/a-first-of-its-kind-catalyst-mimics-natural-processes-to-break-down-plastic-and-produce
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