废弃塑料+二氧化碳=?来看交大团队“负负得正”变废为宝

本文转自:上观新闻
阳光、风、二氧化碳
用这些自然界中随手可得的“材料”
就能让PET废塑料高效转化
上海交大环境科学与工程学院
智慧聚焦 持续躬耕
“负负得正 变废为宝”
共建清洁美丽世界
交大人 , 一直在路上
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废弃塑料+二氧化碳=?来看交大团队“负负得正”变废为宝
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金放鸣教授团队
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仇浩副教授指导学生
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赵一新教授团队
PET废塑料和二氧化碳“负负得正”
近年来 , 环境科学与工程学院赵一新教授研究团队持续开展了绿电催化重整PET废塑料联产甲酸和氢气的研究 , 使用光伏技术、风电技术 , 让PET废塑料回收利用“升级” 。
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)在我们的生活中随处可见 , 常见的饮料瓶、电视机外壳、灯罩等 , 很多都是用PET塑料制成的 。虽然使用方便 , 但大量“用后即弃”的PET废塑料如果不能被合理、有效地回收 , 不仅会造成环境污染 , 也是对碳资源的一种浪费 。近年来 , 基于光伏技术、风电技术的“绿电”产能取得了飞速发展 , 2021年以来 , 赵一新教授团队就率先开展了绿电催化重整PET废塑料联产甲酸和氢气的研究 。相应研究成果发表在国际学术期刊Journal of Physical Chemistry Letters 。
“最初的研究中 , 我们用可再生‘绿电’催化技术 , 把PET转化成了甲酸材料和氢气 , 降低了传统电解水制氢的能耗 。”赵一新表示 , 近期 , 团队联合北京大学马丁教授对PET回收利用进行了“升级” , 通过绿电催化氧化PET废塑料与二氧化碳(CO2)还原反应 , PET废塑料可以只转化为甲酸材料 , 不仅增加了甲酸的产出效率 , 也促进了温室气体CO2的资源化转化 。据估算 , 利用“升级版”回收策略 , 每回收一吨PET废塑料可以创造约557美元的经济收益 , 表现出较高的商业化经济价值 。相关研究成果发表在催化领域TOP学术期刊ACS Catalysis , 赵一新教授、王天富副教授、马丁教授为共同通讯作者 。
废弃塑料+二氧化碳=?来看交大团队“负负得正”变废为宝
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【废弃塑料+二氧化碳=?来看交大团队“负负得正”变废为宝】电催化重整PET废塑料和CO2联产甲酸产物示意图
同时 , 赵一新也表示 , “绿电”催化升级回收废塑料的研究从实验室走向产业化 , 还需要克服一系列理论和技术难题:“在回收过程中 , 需要使用一定的催化剂 。低成本、高性能的催化剂能节约成本、降低能耗、增加有用材料的产出率 , 这类催化剂材料亟待开发和研究 。此外 , 要实现大规模的产业化应用 , 工艺和设备的开发研制也是未来研究的重点和难点 。虽然面临很多难题 , 但这种废塑料转化技术 , 为国家发展循环经济和建设低碳型社会提供了一条有效的发展途径 , 仍然具有广阔的应用和发展前景 。”
“交大环境人”助力废弃塑料低碳回收
近年来 , 上海交通大学环境科学与工程学院师生面向国际前沿 , 立足我国环境保护和“双碳”战略需求 , 在废弃塑料领域充分发挥专业实力 , 全方位、多角度迎难攻关 , 已有多项成果达到国际领先水平 , 在科研一线扛起交大环境人的责任担当 , 持续贡献智慧和力量 。