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【高分子循环再利用】获悉，据《ACS Central Science》杂志报道，研究人员成功研发出一种新型塑料回收方法，可以利用炭黑在阳光/白色LED照射下把难以处理的黑色聚苯乙烯废料转化为较短的一、二和三苯乙烯单元的混合物。这一突破性成果，为塑料回收领域带来了前所未有的发展机遇。
文章链接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.4c01317
只需阳光/白色LED照射即可热解黑色聚苯乙烯
一般来说，不同类型和颜色的塑料回收难度各异。黑色泡沫、咖啡盖等含有颜色添加剂的塑料制品，常常因为难以分类而被填埋，导致资源浪费和环境污染。
康奈尔大学和普林斯顿大学的研究团队发现，黑色聚苯乙烯废料中的炭黑添加剂在阳光或白色LED的帮助下，可以转化为苯乙烯单体。该团队还将剩余的炭黑和苯乙烯单体回收成新的聚苯乙烯。
具体方法如下：
他们将聚苯乙烯和炭黑的混合物研磨成细粉，将粉末放入密封的玻璃瓶中，然后将小瓶置于高强度白色LED下30分钟。炭黑将LED光转化为热量。然后，热量会分解聚苯乙烯的分子结构，形成较短的一、二和三苯乙烯单元的混合物。并且这三种组分在反应装置内净地分离。在实验中，该团队将剩余的炭黑和苯乙烯单体回收成聚苯乙烯，证明了新方法的循环性。
在现有塑料中使用炭黑
在聚焦阳光下反应效率更高
研究人员将这项技术应用于食品容器和咖啡杯盖上的消费后黑色塑料，将废物切成小块，发现高达53%的聚苯乙烯转化为苯乙烯单体。被菜籽油、酱油和橙汁污染的废物样本的分解效率略低。当研究人员将光源从 LED 切换到户外聚焦阳光时，他们观察到反应效率高达80%。
这种更高的效率与聚焦太阳光所实现的光强度增加有关。研究人员认为，这种分解聚苯乙烯废料的强大技术可以使黑色塑料的循环经济更容易实现。
此外，黑色、黄色、红色和无色聚苯乙烯废料的多色混合物在阳光照射下，阳光的转化效率为67%，而白色LED的转化效率为45%。
研究人员将更高的效率归因于聚焦太阳光实现的更大光强度。研究人员表示，通过证明阳光分解有色聚苯乙烯废料的能力，他们的方法可以为这种类型的塑料创建一个闭环回收过程。
泡沫托盘中的一块黑色聚苯乙烯分解成可回收材料
2024高分子材料循环再利用大会
12月20-21日 中国·宁波
高分子材料循环再利用是实现可持续发展和“碳中和”的重要手段，是解决日益严重的环境污染问题和石油资源短缺的重要方法，是万亿化工产业绿色转型的长足策略。
高分子材料实现循环再利用离不开产业链终端回收利用（化学回收、物理回收）和从源头出发的、利于循环再利用的动态分子结构设计（非共价、动态共价键）。然而目前，废弃高分子材料循环再利用的产业化最优路线（化学回收、物理回收）还未有定数，新技术、新方法、新工艺（热解、催化裂解、醇解、酶解、水解、氨解...）不断涌现，百舸争流的同时，诸多问题（效率低、能耗高、纯度低、成本高、供应链风险等）依然无法解决。
2024高分子材料循环再利用大会，立足当下高分子材料循环再利用行业现状，搭建产学研行业交流平台；聚焦塑料、纤维、橡胶、复合材料的先进回收技术、创新应用以及从源头上利于循环再利用的分子结构设计思路和研究进展；协同推进高校和企业的交流协作，探讨近年高分子材料循环再利用领域行业进展、创新性技术成果和未来新技术与新方向。
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