- 來源：橡塑裝備
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- 發布時間：2025-03-20
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作為全球年產量近7000萬噸的高分子材料，聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）在飲料包裝、紡織纖維等領域占據重要地位。但當前全球塑料回收率不足5%，每年約12%的固體廢棄物來自PET制品。美國西北大學科研團隊近期在《自然》期刊發布突破性成果，通過創新性濕度催化技術實現PET高效解聚，為塑料循環經濟開辟新路徑。
有氧無溶劑AC/MoO2介導的消費后塑料材料A-D的分解。反應條件：100 mL Schlenk燒瓶，儲存在空氣中的消費后聚酯，AC/MoO2（3.24 wt% Mo），無溶劑，265 °C，空氣。通過1H NMR使用間二甲苯內標確定產率。
自然濕度催化技術突破
研究團隊開發出基于鉬系催化劑的環境友好型解聚體系。該技術以活性炭負載氧化鉬為催化載體，在265°C溫和加熱條件下，利用空氣中自然存在的水分子觸發PET分子鏈的選擇性斷裂。實驗數據顯示，經4小時反應即可將94%的PET原料轉化為高純度對苯二甲酸（TPA），副產物僅產生易處理的微量乙醛。
"傳統熔融再生會導致材料性能劣化，而化學回收常需使用腐蝕性溶劑。"項目負責人約西·克拉蒂什教授指出，"我們的濕度催化體系完全摒棄有機溶劑，直接利用環境濕度作為反應介質，這在塑料再生領域尚屬首創。"
多維度技術優勢凸顯
相較于需要72小時反應的傳統化學法，新技術將處理時長壓縮至原周期的5.5%。催化體系展現卓越穩定性，經20小時連續5次循環測試仍保持94%以上轉化效率。值得注意的是，該技術對含色素或混雜其他塑料的廢棄物同樣有效，省卻了傳統工藝必需的復雜分揀與清洗工序。
研究團隊成員納文·馬利克博士強調技術普適性："我們在飲料瓶、滌綸織物及混合塑料等多類廢棄物上進行驗證，均成功提取出色澤純凈的TPA單體。這種單體可直接用于食品級PET再生，或轉化為高附加值化工產品。"
產業化應用前景廣闊
目前研究團隊正與工業伙伴合作推進設備放大試驗。技術經濟性分析顯示，該工藝無需高壓反應釜等特殊裝置，現有化工設備經改造即可適配。若實現規模化應用，有望將PET再生成本降低40%，同時減少62%的碳足跡。
業內專家評價稱，此項創新將顯著提升全球塑料閉環率，對實現2050年碳中和目標具有戰略意義。隨著各國"限塑令"逐步收緊，這種環境友好的再生技術或將成為塑料經濟轉型的關鍵推手。