科技日報記者 張蓋倫
全球每年生產超4億噸塑料，難以降解和高效回收的混合廢塑料長期堆積，成為困擾全球環境治理的一大難題，也造成了大量資源浪費。北京大學化學與分子工程學院馬丁教授團隊領銜開發出核磁共振識別下的真實混合廢塑料正交轉化策略，實現了面向真實生活混合塑料廢棄物的高效、高值化學品定向升值轉化。相關論文近日刊發于《自然》雜志。
現實生活中，廢塑料往往五花八門混雜在一起，不同種類的塑料結構和特性相差很大。只有極少量可通過人手單獨分揀的單一品種廢塑料能被較好回收，大部分混合廢塑料分揀過程復雜，分揀成本極高。而且，好不容易分開后，熱解處理也只能得到低價燃氣或燃油，經濟效益差。
馬丁告訴科技日報記者，塑料分子結構中存在高度有序的碳氫結構，塑料廢棄物其實是有價值的碳資源。團隊另辟蹊徑，開發出全新“正交轉化”策略。簡單說，他們用先進的核磁共振技術，像“做體檢”一樣識別混合廢塑料中的各種關鍵化學結構，再根據這些結構的不同“化學”特性，定制專屬“化學反應”，一批一批、有步驟地逐步轉化，最終將來源于實際生活的復雜混合塑料變成多種高附加值化學品，實現了“變廢為寶”。也就是說，對混合塑料，可以直接全混處理，他們的技術能“一招搞定”。
而且，處理后產出的，不是低價值燃氣燃油，而是高分子單體、醫藥中間體等高價值產品。團隊用真實生活塑料垃圾，最大化利用它們結構中存在的高度有序的碳氫結構，成功高效制備出苯甲酸、乳酸、雙酚A、芳香胺鹽等多種重要化工原料。比如苯甲酸能做抗生素，雙酚A可以做飲料瓶和奶瓶。這些“硬通貨”讓廢塑料從“環境負擔”變身“資源金礦”。
進一步研究顯示，該策略對來自不同來源的包含雜質的各種復雜、真實塑料廢棄物樣品同樣適用。真正做到了“全場景、全塑料回收”。
《自然》雜志同期發文評論稱“該成果是解決全球年產海量塑料問題的重要進展”。
馬丁希望，這套方案能幫助我國減少對化石燃料的依賴，并在國家政策支持下，為“雙碳”目標的實現作出貢獻。
（圖片由受訪者提供）
