據(jù)外媒報(bào)道，新加坡南洋理工大學(xué)(Nanyang Technological University, Singapore)的化學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新方法，可以利用陽(yáng)光將塑料垃圾轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的化學(xué)物質(zhì)。

在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)時(shí)，研究小組將塑料與催化劑混合到一種溶劑中，該溶劑可以利用光能，將溶解的塑料轉(zhuǎn)化為甲酸 – 一種可用于燃料電池發(fā)電的化學(xué)物質(zhì)。

該研究小組在南洋理工大學(xué)物理和數(shù)學(xué)學(xué)院助理教授Soo Han Sen的領(lǐng)導(dǎo)下，利用便宜、不會(huì)引發(fā)生物排斥的金屬釩(通常用于汽車和飛機(jī)的鋁合金)制成了催化劑。

但該釩基催化劑溶解在含有不可生物降解的消費(fèi)塑料(如聚乙烯)的溶液中，并暴露在人工陽(yáng)光下，在6天內(nèi)就會(huì)分解塑料中的碳-碳鍵。當(dāng)該催化劑溶解在含有不可生物降解的消費(fèi)塑料(如聚乙烯)的溶液中，并暴露在人造陽(yáng)光下，在6天內(nèi)就會(huì)分解塑料中的碳-碳鍵。

該工藝將聚乙烯轉(zhuǎn)化為甲酸，甲酸是一種天然的防腐劑和抗菌劑，可用于發(fā)電廠和氫燃料電池車，以生產(chǎn)能源。

Soo教授表示：“我們的目標(biāo)是研發(fā)可持續(xù)性且具成本效益的方法，以利用太陽(yáng)光生產(chǎn)燃料和其他化學(xué)產(chǎn)品。此種新型化學(xué)處理方法是首個(gè)利用可見光且不含重金屬的催化劑，以完全降解聚乙烯等不可生物降解塑料的方法。”

在新加坡，大多數(shù)塑料垃圾都被焚燒，會(huì)產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體，而且燃燒后的大量灰燼會(huì)被運(yùn)到Semakau垃圾填埋場(chǎng)，預(yù)計(jì)到2035年，填埋場(chǎng)將不再有空余空間。

研發(fā)創(chuàng)新型零廢棄物解決方案，例如利用環(huán)保催化劑將廢棄物變成資源，是南洋理工大學(xué)智能校園發(fā)展可持續(xù)性未來(lái)愿景的一部分。

該釩基催化劑由有機(jī)基團(tuán)提供支持，利用光能驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)，被稱為光催化劑(photocatalyst)。光催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)由陽(yáng)光提供動(dòng)力的化學(xué)反應(yīng)，而工業(yè)上的大多數(shù)反應(yīng)需要熱量，通常要通過燃燒化石燃料來(lái)提供。

此種新型光催化劑的其他優(yōu)點(diǎn)還包括成本低、儲(chǔ)量豐富、環(huán)保，與常見的由鉑、鈀或釕等昂貴金屬或有毒金屬制成的催化劑不同。

雖然科學(xué)家們已經(jīng)嘗試使用其他方法將廢棄塑料轉(zhuǎn)化成有用的化學(xué)物質(zhì)，但是許多方法都需要用到很多不太好的試劑或需要太多的步驟才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模轉(zhuǎn)化。

其中一種是利用光催化重整(photoreforming)法，將塑料與水和陽(yáng)光結(jié)合產(chǎn)生氫氣，不過該種方法需要使用含有有毒重金屬鎘的催化劑。而其他方法都要求用危險(xiǎn)的化學(xué)溶劑處理塑料。

大多數(shù)塑料都是不可生物降解的，因?yàn)槠浜幸环N非常惰性的化學(xué)鍵，稱為碳-碳鍵，如果不是在高溫下，此種化學(xué)鍵不容易被分解。

而南洋理工大學(xué)研究小組研發(fā)的此種新型釩基光催化劑就是專門為了分解此類化學(xué)鍵，通過附著在附近一種名為醇基的化學(xué)基團(tuán)上，利用從陽(yáng)光中吸收的能量解開分子，就像拉開拉鏈一樣。

現(xiàn)在，該研究小組正對(duì)該工藝進(jìn)行改進(jìn)，以讓塑料分解后產(chǎn)生其他有用的化學(xué)燃料，如氫氣。