责编:陈凯欣
2025-05-08
近日,中国科学院金属研究所的研究人员取得一项重要突破,成功研发出一种新型二氧化钛材料,这种材料能够在光照条件下高效分解塑料废弃物,并将其中的40%转化为乙醇。这一创新技术在无需酸碱预处理的情况下,显著提高了塑料分解效率。
随着现代社会对塑料制品需求量的不断增加,全球每年产生的塑料垃圾已达到64亿吨,给环境安全和人类健康带来严重威胁。如何有效处理这些废弃塑料成为亟待解决的问题。光催化分解技术作为一种将塑料转化为化工原料的方法,近年来备受关注。
二氧化钛作为一种常用的半导体光催化材料,在光照下能够产生羟基自由基,这些"分子剪刀"可以切断塑料的分子链。然而,羟基自由基存在存活时间短、作用范围小等局限性,导致其难以有效分解塑料。传统工艺中需要使用强酸或强碱预处理塑料,这使得整个降解过程的成本增加。
针对这一难题,研究人员另辟蹊径,通过在二氧化钛表面添加特殊涂层,使其能够漂浮于水面。这种创新设计带来了双重优势:一方面使阳光、氧气、光催化材料与塑料实现充分接触;另一方面利用寿命更长的超氧自由基(长达1毫秒),充分切断塑料分子链。这一突破不仅显著提高了分解效率,还大幅降低了处理成本。