? ?趙一新教授（左）指導(dǎo)學(xué)生實驗?！∩虾＝淮蠊﹫D
陽光、風(fēng)、二氧化碳，用這些自然界中隨手可得的“材料”，就能讓礦泉水瓶、一次性包裝等PET廢塑料高效轉(zhuǎn)化成工業(yè)中常用的甲酸資源和氫氣燃料。記者5日從上海交通大學(xué)獲悉，該校環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院趙一新教授研究團隊使用光伏技術(shù)、風(fēng)電技術(shù)等產(chǎn)生的“綠電”，讓PET廢塑料回收利用“升級”，不僅產(chǎn)出了高附加值的工業(yè)化學(xué)品和燃料，還能實現(xiàn)溫室氣體二氧化碳(CO2)的資源化轉(zhuǎn)化。
6月5日是世界環(huán)境日，今年世界環(huán)境日的主題為“共建清潔美麗世界”。
近年來，趙一新教授研究團隊持續(xù)開展了綠電催化重整PET廢塑料聯(lián)產(chǎn)甲酸和氫氣的研究，使用光伏技術(shù)、風(fēng)電技術(shù)，讓PET廢塑料回收利用“升級”。
PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)在生活中隨處可見，雖然使用方便，但大量“用后即棄”的PET廢塑料如果不能被合理、有效地回收，不僅會造成環(huán)境污染，也是對碳資源的一種浪費?；诠夥夹g(shù)、風(fēng)電技術(shù)的“綠電”產(chǎn)能近年取得的飛速發(fā)展，2021年以來，趙一新教授團隊就率先開展了綠電催化重整PET廢塑料聯(lián)產(chǎn)甲酸和氫氣的研究。相應(yīng)研究成果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Journal of Physical Chemistry Letters。
“最初的研究中，我們用可再生‘綠電’催化技術(shù)，把PET轉(zhuǎn)化成了甲酸材料和氫氣，降低了傳統(tǒng)電解水制氫的能耗?！壁w一新說，團隊近期聯(lián)合北京大學(xué)馬丁教授對PET回收利用進行了“升級”，通過綠電催化氧化PET廢塑料與二氧化碳(CO2)還原反應(yīng)，PET廢塑料可以只轉(zhuǎn)化為甲酸材料，不僅增加了甲酸的產(chǎn)出效率，也促進了溫室氣體CO2的資源化轉(zhuǎn)化。
電催化重整PET廢塑料和CO2聯(lián)產(chǎn)甲酸產(chǎn)物示意圖 上海交大供圖
據(jù)估算，利用“升級版”回收策略，每回收一噸PET廢塑料可以創(chuàng)造約557美元的經(jīng)濟收益，表現(xiàn)出較高的商業(yè)化經(jīng)濟價值。相關(guān)研究成果發(fā)表在催化領(lǐng)域TOP學(xué)術(shù)期刊ACS Catalysis，趙一新教授、王天富副教授、馬丁教授為共同通訊作者。
不過，趙一新也表示，“綠電”催化升級回收廢塑料的研究從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化，還需要克服一系列理論和技術(shù)難題：“在回收過程中，需要使用一定的催化劑。低成本、高性能的催化劑能節(jié)約成本、降低能耗、增加有用材料的產(chǎn)出率，這類催化劑材料亟待開發(fā)和研究?！?/p>
此外，要實現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，工藝和設(shè)備的開發(fā)研制也是未來研究的重點和難點?！半m然面臨很多難題，但這種廢塑料轉(zhuǎn)化技術(shù)，為國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和建設(shè)低碳型社會提供了一條有效的發(fā)展途徑，仍然具有廣闊的應(yīng)用和發(fā)展前景?！壁w一新說。
