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Science Advance：旧瓶新酒催化剂新用处

废弃物是弄错部位的資源，如何把很多废料并且不容易溶解的聚乙烯塑胶运用起來是摆放在人们眼前的重特大自然环境课题研究。运用目前催化剂，生物学家找到一条聚乙烯废物利用的有效途径……

牛奶盒，小玩具，食品类产品袋，泡沫包装，机械零件，乃至是人力髋关……每一年，人们应用聚乙烯产品的净重达一亿吨上下，比一切别的塑胶都多。此外导致的废料也许多，据调查，废料聚乙烯约占全世界垃圾处理场中塑胶总产量的60%，而且无法溶解。

近日，中国科学院上海有机所与美国加利福尼亚大学的学者将已经知道的催化剂再次更新改造，取得成功地催化反应溶解一系列聚乙烯塑胶，将其转换为固体燃料及其其他有使用价值的化合物。科学研究专家学者表明，更为高效率经久耐用的催化剂也已经开发设计中，用于进一步提高聚乙烯回收塑料实际效果，避免数以百万吨级的塑胶阻塞垃圾处理场和飘落在深海里。

聚乙烯由丁二烯分子汇聚而成，基础结构单元为“-C2H4-”。汇聚催化剂将不计其数的丁二烯分子组合成线形或具备支系的长链，而不一样的链构造会危害聚乙烯塑胶的强度、延展性和相对密度。在大部分状况下，所获得的聚乙烯特性平稳不容易溶解。

聚乙烯的可靠性来源于一个简易的客观事实：分子中间由高宽比平稳且不容易开裂的碳碳键或碳氢化合物键连接而成领导干部此项工作中的美国加州大学凯里欧文校区的科学家Zhibin Guan表述道。为了更好地更改这一情况，Guan协同中国科学院上海有机所的Zheng Huang等学者对来源于北卡罗来那高校主教堂山校区的二种已经知道的催化剂再次更新改造，用以科学研究。这类催化剂一般 用以将短链的烷烃联接为更久且更有使用价值的碳氢化合物链，如同柴油机中的这些长链烷烃。

当两催化剂中添加短链烷烃时，第一种催化剂将一个烷烃分子中氢原子与邻近氧原子分离出来，新形成的有机化学化工中间体互相键合，邻近的氧原子中间产生烃基。新形成的烃基较差，促使短链的烷烃已不像以前那般平稳――第二种催化剂在这里将烷烃链瓦解!瓦解后的有机化学化工中间体再互相反映，产生更短的烷烃与中等水平长短的烷烃的化合物。后面一种一般 带有10至12个氧原子――即柴油机然料的极佳成份。

因而，Guan 和 Huang考虑到，一样的全过程是不是能够相反用以溶解带有很多氧原子的长链聚乙烯分子呢?为了更好地研究实情，她们将聚乙烯废弃物(如塑料袋)和短链烷烃混和，随后添加到这二种催化剂中。結果与猜测一致，第一种催化剂脱去长链聚乙烯分子和短链烷烃分子上的氢，促使邻近氧原子产生烃基;第二种催化剂运用烃基瓦解分子而且任意地将瓦解后的化工中间体相互连接。最后发布在Science Advances的結果是那样的：她们不断溶解长链烷烃分子，直至碳链做到然料和别的有使用价值的氮氧化合物的链长短。

有关专家学者表明，此项工作中很具备创新能力，而且促使这种催化剂获得恰当地运用。但另外他提示道，这一全过程仍有一些难题必须处理，才有可能完成商业化的。最先，现阶段催化剂必须一天或一天之上的時间才可以迟缓溶解聚乙烯。除此之外，催化剂也比较价格昂贵，而且在溶解好几千个(算非常少一部分)高聚物链以后催化剂便会无效溶解，远远地不如大部分商业服务催化剂能溶解数以上百万的高聚物链的水准。Guan和他的朋友们已经勤奋摆脱这种难题，期待有一天她们能从每一年丢掉的数百万吨的塑料垃圾中获取更新的使用价值。

来源于：材料牛

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