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我國科學(xué)家破解高效催化二氧化碳合成塑料難題


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標簽塑料
    對“二氧化碳這個被認為是全球氣候變暖、生態(tài)環(huán)境惡化的元兇是否能合理加以利用”的問題,中科院廣州化學(xué)所“海歸博士”孟躍中為首的科研團隊經(jīng)二年的探索,對此作出了肯定的回答。他們從事的將二氧化碳變廢為寶造福全人類的研究項目將在有關(guān)方面的支持下,朝著產(chǎn)業(yè)化的方向邁進。

    現(xiàn)今提起二氧化碳,幾乎人所共知,人的鼻子呼出的是二氧化碳,汽水里含有二氧化碳,植物進行光合作用需要二氧化碳。據(jù)科學(xué)家介紹,每年全球因燃燒化石能源而產(chǎn)生的二氧化碳超過240億噸,其中,約150億噸被植物吸收,即每年凈增90億噸,因此導(dǎo)致日益嚴重的溫室效應(yīng)及氣候異常。許多經(jīng)濟處在高速發(fā)展的國家十分依賴石化原料,減排二氧化碳和國民經(jīng)濟高速發(fā)展二者難以兩全。因此,如何科學(xué)合理地利用二氧化碳自然成為人類探索的問題和國際關(guān)心的熱點。

    據(jù)介紹,變二氧化碳為塑料的想法始于1969年,由一位日本化學(xué)家實現(xiàn),但他所用催化劑成本高、效率低,難于進行大規(guī)模的工業(yè)開發(fā),其后30年,科技界對此始終沒有重大進展。

    有感于此,中科院廣州化學(xué)所以孟躍中博士為首的科研團隊2001年承擔(dān)廣州市重點科技項目“納米技術(shù)高效催化二氧化碳合成可降解塑料的研究”項目經(jīng)二年的艱苦探索和不懈努力,通過新技術(shù),使原已開發(fā)的催化劑的催化效率超過世界最高水平的兩倍,納米技術(shù)的應(yīng)用使每克催化劑能夠催化生成140~180克的塑料,每噸塑料所需催化劑成本僅200元左右,且制成的新型塑料中二氧化碳的含量達43%,成品成本為0.9萬元/噸,是目前市場同類產(chǎn)品價格的三分之一至四分之一。這種塑料的分子量超過十萬,物理機械性能與通用塑料相當,完全可以用常規(guī)的加工成型方式使其成為塑料制品。

    據(jù)介紹,利用廢氣制塑不僅可從源頭上減少污染,而且經(jīng)處理后的塑料可制成諸如快餐盒、飲料瓶之類的日常生活用品。這種生活用品在干凈環(huán)境中可長期存放,扔在垃圾堆中又可通過微生物降解,不會造成二次污染。

    孟躍中博士領(lǐng)銜的這項研究已申請專利10項,其中2項為美國專利(1項已公開),8項為中國專利(3項已授權(quán)),這項二氧化碳制塑技術(shù)已成功完成年產(chǎn)30噸的中試試驗,更可喜的是,廣州廣重集團捷足先登,準備投入3300萬元助其產(chǎn)業(yè)化。

    近日,由廣州市科技局主持,以中科院黃志鏜院士為首的專家組對這項研究項目進行了驗收。專家組一致認為,這項研究采用納米技術(shù)制備高效催化劑,實現(xiàn)了高效催化二氧化碳制備可降解塑料,其催化率最高達180克聚合物/克催化劑,而且成本低,適合工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用,其催化效率處于國際先進水平,該項目完成出色,且擁有自主知識產(chǎn)權(quán),已具備實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的條件。
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