卡罗莱纳州的化学家们开发了一种方法来改变杂货袋、水和苏打水瓶以及包装中使用的普通聚合物,以使塑料的回收更加容易,而且更有利可图。通过修改碳氢键,他们将塑料垃圾转化为更坚硬、更牢固的材料。
根据2020年的一项研究,美国产生的塑料垃圾比任何其他国家都多,达到每年约4630万吨,或每人每年287磅,回收率只有9%。今天塑料化学特性使其很难被回收。即使是可以熔化的热塑性塑料,也会随着每次重复使用而减弱。这导致了回收的真正障碍,即没有利润激励。
但是现在,卡罗莱纳州的化学家们开发了一种方法来修改杂货袋、水和苏打水瓶以及包装中使用的普通聚合物,以使塑料的回收变得更容易,而且更有利可图,该方法可以关闭塑料回收的循环。碳氢键是自然界中最强的一些化学键。它们的稳定性使天然产品难以变成药物,也使商品塑料的回收面临挑战。但是通过修改聚合物中常见的碳氢键,即用于杂货袋、苏打水和水瓶、食品包装、汽车零部件和玩具的现代塑料的构件,聚合物的寿命可以扩大到一次性塑料之外。
他们新发现了一种试剂,可以从药用化合物和聚合物上剥离氢原子,使重要化合物上的碳氢键发生许多有价值的转变。研究人员设想利用这一创新方法,帮助将难以回收的塑料垃圾转化为高价值的聚合物。他们从用于在运输过程中保护电子产品的塑料泡沫包装开始测试,这些泡沫是由一种叫做商业聚烯烃的低密度塑料制成的。通过选择性地从聚烯烃中抽出氢原子,化学家们想出了一种方法,将这种一次性塑料的寿命延长到一种被称为离子膜的高价值塑料。流行的离聚物是陶氏的SURLYNTM,这是一种用于各种食品包装的常用材料。
大多数回收的塑料被"降级"为质量较低的产品,如地毯或聚酯服装,这些产品最终可能仍然被填埋。如果海龟将海洋中的塑料误认为是食物,那么水道中的废弃塑料会危及海洋生物。但是,如果这种化学成分能够反复应用于聚合物,以帮助它们一次又一次地被回收,它可能会改变我们看待塑料的方式。