一种高性能废弃塑料回收技术——利用固体酸催化剂成功转化为高附加值化学品

研究小组通过将聚合物固体酸催化剂PAFR II与微波加热相结合，开发出一种分解“聚甲醛（POM）”并将其回收再利用的技术，全球对于该物质的需求不断增长，但其本身难以回收再利用。

本研究成果有望为构建可持续的化学工业和实现循环型社会做出贡献。

研究小组通过将聚合物固体酸催化剂PAFR II与微波技术相结合，成功开发出一种分解POM（一种工程塑料），并将其转化为溶剂、杀虫剂和主体分子柱芳烃等高附加值化学品的化学升级回收技术。

塑料是现代社会不可或缺的材料，但由于大多数塑料无法降解，难以回收利用，对环境造成了巨大负担。随着塑料废弃物引发的环境问题日益严峻，通过化学方法回收再利用废弃塑料，并将其转化为具有附加价值的化学品的“化学升级回收技术”正受到人们的广泛关注。特别是，作为工程塑料之一的“聚甲醛（POM）”因其具有很高的强度和防水性，被广泛用于汽车零件、家用电器和日用品（如接头、扣具、齿轮等），其全球需求正在不断扩大。然而，POM也带来了一项技术挑战：由于其热分解温度较高，传统的回收技术难以对其进行回收再利用。尽管以往也有分解POM并回收再利用的研究，但许多现有技术存在可持续性问题，例如在POM分解过程中需要消耗大量能量，因此导致大量二氧化碳（温室气体）排放，或需要环境影响较大的有机溶剂和大量催化剂。此外，将POM焚烧会排放二氧化碳，因此从环境角度来看，焚烧处理也是不可取的。研究小组开发出一种在酯化反应（羧酸与醇反应生成酯和水的反应）等反应中具有高催化活性和高耐久性的聚合物固体酸催化剂——“PAFR II（间苯酚磺酸-甲醛树脂）”，其催化活性超过了现有的固体催化剂和均相催化剂。

研究小组提出了利用PAFR II优异的催化活性，分解POM并将其转化为高附加值化合物，同时减少二氧化碳排放的想法，并着手开发一种对环境影响较小的POM的新型化学升级回收方法。

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