Nature：微小的水滴能否成为解决全球塑料垃圾危机的关键？

一个国际科学家团队开发出一种仅使用水和氧气即可将顽固塑料垃圾转化为高价值化学品的新方法。

　　

浙江大学、卡迪夫大学、东京大学等高校合作，成功地将包括聚乙烯、聚丙烯甚至橡胶轮胎在内的各种日常塑料垃圾转化为高附加值的有机酸。

这些酸是重要的化学组成单元，广泛用于医药、食品添加剂和可生物降解材料的制造。

该团队表示，这类回收过程通常需要昂贵且有时有毒的催化技术来启动。

他们的研究发表在《自然》杂志上，为应对当今世界最紧迫的环境挑战之一，提供了一种简单、经济可行且无需催化剂的回收策略。

该研究的第一作者、浙江大学浙江省高价值化学品低碳合成重点实验室的王勇教授表示：“通过完全消除对昂贵或有毒催化剂的需求，我们消除了工业化采用化学塑料回收技术的主要经济和环境障碍之一。”

该团队的创新动力源自微小的水滴。

只需将塑料在水中熔化并搅拌，聚合物就会分散成微小的液滴。

该过程会形成动态的水油界面，其中会自发产生高活性羟基自由基。

这些天然自由基就像“化学剪刀”一样，能够轻松地剪断聚合物链中坚韧的键。

以聚乙烯为模型，该团队在温和条件下实现了近乎完全的塑料转化，短链二酸的产率为 69%，且不留下任何微塑料残留物。

该研究的共同作者之一、卡迪夫大学卡迪夫催化研究所的化学钦定教授格雷厄姆·哈钦斯补充道：“我们正面临着塑料垃圾泛滥的问题，我们需要切实可行的解决方案来有效回收利用这些垃圾。我们的发现指明了方向，证明在合适的微滴条件下，仅水和氧气就足以驱动地球上一些化学性质最稳定、最耐用的材料发生选择性氧化。”

多年来，微液滴界面的独特化学性质一直令科学家们着迷，而这项研究标志着这种现象首次在实际相关的规模上得到利用。

研究人员已成功在实验室中将该工艺放大到 300 克批次，证明了其商业可行性。

至关重要的是，该方法足够稳健，能够耐受通常会使传统催化剂中毒和失活的商业添加剂和混合废物流。此外，它使用自来水和海水都能完美运行。