催化劑＋空氣 研究：簡單、無毒回收塑膠

美國西北大學的科學家運用催化劑和空氣，研發出簡單、無毒、快速和環保的方法回收塑膠廢物，有助於解決環境汙染問題。

西北大學（Northwestern University）日前指出，該校研究人員使用便宜的催化劑分解聚對苯二甲酸乙二酯（PET）中的化學鍵。接著將塑膠碎片曝露在周圍空氣中，利用空氣中的微量水分，將分解後的PET轉化為對苯二甲酸（TPA）。

TPA是塑膠的關鍵組成部分，可被回收利用，製成新塑膠產品或其他更有價值的材料。

研究人員表示，PET是聚酯纖維系列中最常見的塑膠，通常用於食品包裝和飲料瓶，占全球塑膠用量12%。PET不易分解，是塑膠汙染的主要來源。它在使用後最終會進入垃圾掩埋場，或隨時間降解成塑膠微粒，塑膠微粒經常會進入廢水和水道而造成汙染。

研究人員說，尋找回收塑膠的新方法是熱門的研究主題，但目前分解塑膠的方法需要嚴格的條件，包括極高的溫度、大量的能量和溶劑，進而產生有毒的副產品。這些反應中使用的催化劑通常也很昂貴（如鉑和鈀）或有毒，會產生更多有害廢物。

唯一副產品乙醛易去除

西北大學研究人員所開發的新方法不使用溶劑。他們使用的催化劑不但無毒，也很便宜。而整個分解過程中唯一的副產品是乙醛，這是一種有價值、很容易去除的工業化學品。

研究人員指出，整個過程快速且有效。在短短4小時內，回收94%的TPA。催化劑也很耐用且可重複使用，使用多次後不會失去效能。

當研究人員用塑膠瓶、襯衫和混合塑膠廢物等真實世界的材料測試這個過程時，他們發現它同樣有效，甚至能將有色塑膠分解成純淨、無色的TPA。

研究報告撰寫人之一、西北大學化學研究助理教授克拉蒂什（Yosi Kratish）說，「美國是人均塑膠汙染第一大國，我們只回收5%的塑膠。我們迫切需要更好的技術來處理不同類型的塑膠廢物。」

美國西北大學研究人員開發出利用催化劑、空氣分解塑膠廢物的創新技術。圖為舊金山回收中心的塑膠瓶。（Justin Sullivan/Getty Images）

目標：處理大量塑膠廢物

研究報告主要撰寫人、印度SRM科學技術研究所（SRM Institute of Science and Technology）研究助理教授馬利克（Naveen Malik）表示，他們的研究為塑膠廢物提供了可持續且有效的解決方案，而塑膠廢物是世界上最緊迫的環境難題之一。

「我們的技術有大幅減少塑膠汙染的潛力，降低塑膠的環境足跡，並有助於循環經濟，讓材料被重複利用而不是被丟棄。」馬利克提到，這是邁向更乾淨、更環保未來的一步，也展示了創新化學，如何以符合大自然的方式應對全球挑戰。

研究人員計畫將這項技術擴大應用到工業規模。他們的目標是確保它能夠處理大量的塑膠廢物。這項研究成果已發表在《綠色化學》（Green Chemistry）期刊。◇