在新加坡南洋理工大學(NTU),一支科研團隊最近取得了一項令人矚目的成就:他們成功地將廢棄的電子塑料轉化為一種新型的3D多孔結構材料。這一發現為電子廢物的回收利用開辟了新途徑。

電子廢物,尤其是廢棄的鍵盤和筆記本電腦,是塑料垃圾的主要來源之一。據統計,2022年全球產生了約17萬噸的電子塑料垃圾,但這些塑料的回收率卻遠遠低于其產生速度。這些塑料中的ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)材料,由于其優異的機械和熱性能,被廣泛應用于電子產品的制造。然而,ABS的回收再利用面臨著諸多挑戰,包括材料的污染、材料混合以及分離技術的成本問題。

南洋理工大學的研究團隊通過一種創新的方法,將這些廢棄的ABS材料轉化為了一種名為“ABSponge”的多孔結構。他們首先從新加坡電子廢物回收服務商Virogreen獲取了約5公斤的消費后黑白鍵盤ABS材料。經過切割、清洗、干燥和丙酮溶解等步驟,加入氯化鈉晶體并倒入模具,最終制備出了這種高度多孔且相互連接的3D結構。這種結構不僅機械穩定,而且具有較大的比表面積。

此外,南洋理工大學的研究人員還探索了將難以回收的塑料轉化為氫氣和碳添加劑的可能性。他們通過在高溫下加熱不同類型的塑料廢物,獲得了天然氣和石油。然后,將這些氣體和石油加熱到1000攝氏度以上,將分子分解成固體碳和氫。這種固體碳可以作為聚合物泡沫的添加劑,增加其強度和耐磨性,用于緩沖應用。同時,產生的氫氣可以被收集并用作燃料。

這一研究不僅為塑料廢物的回收利用提供了新的思路,也為能源儲存領域帶來了新的機遇。通過將廢棄的電子塑料轉化為有價值的化合物,南洋理工大學的科學家們展示了一種將廢物轉化為資源的創新方法。

在另一項研究中,南洋理工大學的科學家們開發了一種可以將大多數塑料升級回收成可用于能源儲存的化合物的工藝。這一過程使用發光二極管(LED)和市售催化劑,在室溫下進行,能夠分解各種塑料,包括聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯。這些塑料通常用于包裝并作為塑料廢物丟棄。與傳統的塑料回收方法相比,該過程需要的能源要少得多,而且產生的最終產品是甲酸和苯甲酸等化合物,它們可用于制造燃料電池和液態有機氫載體(LOHC)中使用的其他化學物質。

這些突破性的研究成果不僅為解決塑料垃圾問題提供了潛在的解決方案,而且還為塑料中捕獲的碳的再利用提供了新的可能性。通過這些創新的方法,我們可以將塑料廢物轉化為有價值的資源,減少對環境的影響,同時也為科學研究和工業應用提供了新的機會。

來源: chem