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新的聚合物突破可能带来回收利用的革命性变革

文章来源：新能源网更新时间：2023-08-14 16:09:04

佛罗里达大学化学系乔治-B-巴特勒（George B. Butler）教授布伦特-萨默林（Brent Sumerlin）领导的研究小组取得了突破性进展，可能会彻底改变塑料的回收利用。他们采用创新方法处理聚合物，开发出一种新的回收方法，有望在不影响塑料质量的前提下降低能源需求。这种创新的化学回收方法涉及解聚，将聚合物还原为原始单体分子，从而可能产生更高质量的回收塑料。

Sumerlin 团队使用的聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)，更广为人知的名称是有机玻璃。图片来源：Gustavo Raskosky/莱斯大学

美国乃至整个地球都面临着一个紧迫的塑料问题，这已不是什么秘密。尽管近几十年来塑料的使用量急剧增加，但目前只有约10%的塑料最终得到了回收利用。

"我们的工作是对联合国可持续发展目标提出的行动号召的回应，"Sumerlin 说。"为了减少塑料对环境的负面影响，新的回收战略已势在必行。"

塑料回收过程通常包括三个关键阶段：收集、分类和再加工。消费者废弃物的收集依靠个人将可回收物放入指定的垃圾箱，然后由回收人员收集。随后，在回收厂进行分类，工人们将收集到的塑料进行整理，筛除非塑料材料，并将相似的塑料集中在一起进行再加工。

在最后的再加工阶段，分拣出的塑料通?；岜环纸獬筛〉乃槠?，然后再熔化在一起并成型，从而制造出新的产品。这种方法通?；岵柿拷系偷脑偕芰?，因为构成这些塑料的聚合物分子会被分解成较短的部分。

与这种工业标准的热再加工不同，Sumerlin 的团队探索了一种不同的方法，即化学再循环。他们采用的是一种实验性的、前景广阔的策略，即诱导聚合物解聚，使其完全变回原来由更小的单体分子组成的聚合物。由此产生的单体可用于制备新的聚合物，其性能与塑料相似，甚至更好。

虽然这种方法已被证明在工业上是可行的，但 Sumerlin 的研究生团队开发了一种全新的方法，大大降低了实现解聚所需的能量。这项实验工作由 Sumerlin 小组的研究人员团队完成，由研究生 James Young 和 Rhys Hughes 领导。

Sumerlin说："这不仅可以用更少的能源回收塑料，还可以获得质量更好的塑料。"

近年来，UF 的聚合物研究一直受到广泛关注和资助。今年 4 月，Sumerlin 和同事 Austin Evans 获得了美国国防部颁发的著名的 MURI 基金，以推动他们在这一领域的研究。这些突破性的发现可能仅仅是释放聚合物全部潜能的第一步。目前，在 Sumerlin 和他的团队的努力下，回收利用的未来充满了无限可能，有望创造一个更环保、更可持续发展的明天。

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