在新研究中,科學家利用交叉烷烴復分解催化策略,使用廉價的低碳烷烴作為反應試劑和溶劑與聚乙烯發生重組反應,有效降低了聚乙烯的分子量和碳鏈長度。低碳烷烴是在石油煉制中大量生成的副產品,不能作為燃油或天然氣,使用價值非常有限。
黃正對新華社記者說,在這個體系中,過量存在的低碳烷烴好比“剪刀”,多次和聚乙烯重組反應,直至把分子量上萬、甚至上百萬的聚乙烯降解為可作為清潔柴油的烷烴。
他說,新技術可以降解所有類型的聚乙烯,包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、以及線性低密度聚乙烯等,并且催化劑可兼容商業級別聚乙烯中的各種添加劑。在實際生活中,這一技術可用于降解各種聚乙烯廢塑料,包括廢塑料瓶、廢塑料膜、以及廢塑料袋等。
目前降解聚乙烯使用的是高溫裂解法,但這種方法往往需要超過400攝氏度的反應溫度,并生成非常復雜的產物,包括氣、油、蠟、焦等,利用價值低。而新方法反應溫度在150至200攝氏度之間,且無論聚乙烯廢塑料結構如何,生成物均以直鏈烷烴為主,主要是可作為柴油的C9到C22烷烴,另外還有可作為添加劑應用在聚烯烴加工領域的聚乙烯蠟。
但黃正也表示,新技術的成本還有待降低。接下來,他們將研發更高效、更穩定、可回收的低成本聚乙烯降解催化劑。