一箭雙雕！新技術(shù)將塑料變成捕獲二氧化碳的“小能手”

當(dāng)前，除了二氧化碳排放造成的環(huán)境問題外，塑料污染也變得越來越嚴(yán)重。塑料在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，是重要的基礎(chǔ)材料。不規(guī)范生產(chǎn)、使用塑料制品和回收處置塑料廢棄物，會(huì)造成能源資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，加大資源環(huán)境壓力。

近日，萊斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室新發(fā)現(xiàn)的化學(xué)技術(shù)，成功將廢塑料轉(zhuǎn)化為有效的二氧化碳吸附劑。這種技術(shù)在捕獲二氧化碳的同時(shí)，又處理了塑料，似乎是“一箭雙雕”。

研究人員解釋說，“在醋酸鉀存在的情況下，加熱塑料廢物會(huì)產(chǎn)生具有納米級(jí)孔隙的顆粒，從而得以捕獲二氧化碳分子。”

以前，一種被稱為“化學(xué)回收”的熱解塑料工藝會(huì)產(chǎn)生油、氣體和蠟，但碳副產(chǎn)品幾乎沒有用。然而，在醋酸鉀條件下，熱解塑料會(huì)產(chǎn)生多孔顆粒，在室溫下能夠容納高達(dá)自身重量18%的 二氧化碳 。

該實(shí)驗(yàn)室估計(jì)，塑料從燃燒后煙氣等點(diǎn)源捕獲二氧化碳的成本為每噸21美元，遠(yuǎn)低于通常用于從天然氣原料中提取二氧化碳的能源密集型、基于胺的工藝（每噸成本為80至160美元）。

與胺基材料一樣，吸附劑可以重復(fù)使用。將其加熱到約75攝氏度，會(huì)從孔隙中釋放出捕獲的二氧化碳，從而再生材料約90%的結(jié)合位點(diǎn)。

因?yàn)樗?5攝氏度下循環(huán)，聚氯乙烯容器足以取代通常需要的昂貴金屬容器。研究人員指出，吸附劑的使用壽命預(yù)計(jì)比液態(tài)胺更長(zhǎng)，從而減少了因腐蝕和油泥形成而導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間。

為了制造這種材料，可以將廢塑料變成粉末，與醋酸鉀混合并在600 C (1112 F) 下加熱45分鐘以優(yōu)化孔隙。研究人員說，該過程還會(huì)產(chǎn)生一種蠟副產(chǎn)品，可以回收到洗滌劑或潤(rùn)滑劑中。

該研究論文題為“Plastic Waste Product Captures Carbon Dioxide in Nanometer Pores”，已發(fā)表在ACS Nano上。

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論文原文：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c00955

標(biāo)簽： 二氧化碳