新催化剂将塑料化废为宝_风闻

文/观察未来科技

日前，《美国化学会志》上发表了东京都立大学研究人员的论文报告：负载在氧化锆表面上的金纳米粒子有助于将生物质和聚酯等废料转化为有机硅烷化合物，这是一种具有广泛应用价值的化学品；更是一个需要较少条件的反应，却能更环保的废物升级回收方法。

回收是人类解决全球塑料垃圾问题的重要组成部分，而传统的方法是将塑料垃圾转化为塑料产品。科学家们也一直在探索其他方法，以鼓励将废物材料作为一种资源使用，即将废料转化为全新的化合物和产品，这些化合物和产品可能比制造它们的材料更有价值。

由Hiroki Miura副教授领导的东京都立大学的一组研究人员一直致力于将塑料和生物质转化为有机硅烷。有机硅烷是一种带有硅原子的有机分子，可形成碳硅键。有机硅烷是高性能涂料、医药及农用化学品生产中的中间体的宝贵材料。然而，硅原子的添加往往涉及对空气和水分敏感的试剂，需要高温，更不用说苛刻的酸性或碱性条件了。这可能会使转化过程本身成为一种环境负担。

**现在，该团队应用了一种混合催化剂材料，该材料由负载在氧化锆载体上的金纳米颗粒组成。**催化剂采用醚基和酯基，这两种基团在聚酯等塑料和纤维素等生物质化合物中都很丰富，并帮助它们与一种称为乙硅烷的含硅化合物发生反应。在溶液中温和加热的情况下，该团队成功地在酯基或醚基所在的位置创建了有机硅烷基团。通过对该机制的详细研究发现：金纳米粒子与支持物的两性（碱性和酸性）性质之间的合作是原材料在温和条件下有效、高产率转化的原因。

鉴于塑料废物处理通常需要燃烧或苛刻的酸性/碱性条件，该工艺本身已经提供了一种在要求低得多的条件下分解聚酯的简易途径。然而，这里的关键是，反应产物本身就是有价值的化合物，可以用于新的应用。

研究人员希望：这种生产有机硅烷的新途径能成为我们通往碳中和未来之路的一部分。在未来，塑料不会进入环境，而是进入社会更有用的产品。