廢棄塑料“一步”變氫氣

將廢棄塑料制備成氫氣成為研究熱點(diǎn)。

120億噸，這是2050年全球廢棄塑料將會增加的數(shù)量。面對這一觸目驚心的數(shù)字，科學(xué)家們不斷開發(fā)各種方法，將這些廢棄的聚合物轉(zhuǎn)化為碳?xì)淙剂?、碳納米管(CNTs)等高附加值產(chǎn)品。近年來，將廢棄塑料制備成氫氣，成為研究熱點(diǎn)。

近日，牛津大學(xué)聯(lián)合劍橋大學(xué)的課題組，在《自然—催化》上報道了一種簡單且快速的一步法催化分解廢棄塑料的過程。該過程涉及到微波引發(fā)的固—固催化反應(yīng)，即將機(jī)械粉碎的塑料混合物與作為添加劑的鐵氧化物/鋁氧化物復(fù)合催化劑相混合，然后進(jìn)行微波處理，使得大量的氫氣迅速生成。

這種簡單的一步法微波催化過程，大大簡化了廢棄塑料催化分解的方法，可快速將普通塊狀塑料粉末分解成氫氣和高價值的碳材料。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，高效的催化劑在暴露于微波后，氫氣迅速析出，并在約90秒的時間內(nèi)形成固體碳和其它小碎片。微波催化反應(yīng)開始后30秒內(nèi)，析出的氫氣可迅速增加到80 vol%(指體積百分比)。

據(jù)介紹，本研究中使用的塑料袋(低密度聚乙烯)、食品包裝袋(聚丙烯)和塑料泡沫(聚苯乙烯)等實(shí)際廢棄塑料均從大型連鎖超市使用的廢料中收集而來。從塑料中快速、選擇性地生產(chǎn)氫氣和碳納米材料，也為解決日益嚴(yán)重的塑料廢料問題提供了一條可能的途徑。

相關(guān)論文信息：http://doi.org/10.1038/s41929-020-00518-5