中国科学家创造“万能解法”,将塑料垃圾转化为高价值化学品
塑料污染已成全球难题。上世纪50年代,全球每年塑料产量仅200万吨,而如今超过4.5亿吨,其中近一半为一次性塑料,约2亿吨在短时间内被丢弃,可能存留数百年甚至上千年。我们发明了塑料,却也正被其反噬。
人类对塑料抱有矛盾期待:使用时希望它足够耐用,丢弃后又渴望它迅速降解。然而,传统塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等以耐用著称,却难以自然分解。为应对这一问题,科学家研发了可降解材料,如聚乳酸(PLA),用于外卖盒、吸管等。同时,通过分子工程改造木材,开发出环保功能材料,减少对石油资源的依赖。
但面对数十亿吨的传统塑料库存,新材料无法完全替代。科学家尝试从分子层面改造塑料:例如,在聚乙烯中引入酮基结构,使其具备光降解性;设计可循环塑料,通过特殊化学结构实现“降解-再聚合”的闭环利用。此外,生物技术也发挥作用,如利用角质酶降解PET塑料,将其还原为原材料重新利用。
现实中的塑料往往复杂多样,回收难度大。为此,科学家提出“化生协同”策略:先用化学手段分解塑料骨架,再用生物方法处理降解产物,最终转化为小分子中间体。
2025年,中国科学家在《Nature》发表突破性研究,提出“面向产物”的策略,成功将混合塑料垃圾转化为8种高价值化学品。他们利用核磁共振技术识别塑料官能团,按化学特性拆解不同组分,并验证了真实垃圾的处理可行性。例如,聚苯乙烯转化为苯甲酸,PET降解为对苯二甲酸和乳酸。
这项研究不仅提供理论支持,还给出了实际操作框架,使复杂塑料废物得以科学处理,赋予塑料“第二次生命”。塑料的命运,可以更有价值。
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