文章來源：Ames Laboratory

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雖然塑料回收並不是一門新的科學（xué），但目（mù）前的工藝（yì）並沒有使其具有經濟價值——廢塑料（liào）被“向下循環”成等級較低、用途較低的材（cái）料。在解決日益嚴（yán）重的全球一（yī）次性（xìng）塑料汙染危機方麵，這一挑（tiāo）戰仍然是一個障礙。

由美國（guó）能源部（bù）艾姆斯實驗室（Ames Laboratory）領導的一個由多個機構組成的科學家團隊已經開（kāi）發出一種新的的催化劑，這種催化劑能（néng）夠處理聚烯（xī）烴塑料，如聚（jù）乙烯和聚丙烯，這些聚合物廣泛（fàn）應用於塑料購物袋、牛奶（nǎi）罐、洗發水瓶、玩具（jù）和食品容器中（zhōng）。這（zhè）一過程產生了均勻、高質量的成分，可用於生產燃料、溶劑和潤滑油（yóu），這些產品（pǐn）具有很高的價值，有可能將這些塑料（liào）和其他廢舊塑料轉化為（wéi）未開（kāi）發的資源。

“我們在這項工（gōng）作上已經向前邁進（jìn）了（le）一（yī）大（dà）步，”艾姆斯實驗室的科學家、塑料聯合更新換代研究所（iCOUP）主任 Aaron Sadow 說。“我們（men）假設我們（men）可以借用自然，模擬酶精確分解蛋白質和纖維素等大（dà）分子的（de）過程。我們成功地做到了這一點，我們（men）很高興能夠進一步優化和開發這一過程。”

這種獨特的工藝（yì）依賴於納米顆粒技術。艾（ài）姆斯實驗室的科學家 Wenyu Huang 設計了一（yī）種介孔二氧化矽納米顆粒，由鉑核和催化活性中心組成，周圍有長的二氧化（huà）矽孔或（huò）通道，長聚合物鏈通過這些孔（kǒng）或（huò）通道進入催化劑。通過這種設計（jì），催化劑能夠抓住較長的聚（jù）合（hé）物鏈並將其裂解（jiě）成（chéng）一致、均（jun1）勻的（de）較短片段，這些片（piàn）段很有可能被升級（jí）為新（xīn）的、更有（yǒu）用的最終產品。

“這種類（lèi）型的（de）受控（kòng）催化過程以前從未基（jī）於無機（jī）材料進行過設計，”Huang 教授（shòu）專（zhuān）門（mén）設計結構（gòu）明確的納米催化劑。“我們能夠證明（míng），催化過程能夠在釋放前（qián）對同一分子執行多個（gè）相同的解構步驟。”

艾姆（mǔ）斯實驗（yàn）室的固態核磁共振專家弗雷德·佩拉斯（Fred Perras）的測量結果使研究小組得以在原子尺度上仔細觀察催化劑的活性，並證實（shí）長聚合物鏈以（yǐ）類似科學家們試圖模擬的（de）酶過程的方式，輕易（yì）地（dì）穿過（guò）催化劑孔。

這項研究將在艾姆斯實驗室領導的塑料聯合循環研究（jiū）所（iCOUP）的指導下擴大和繼續進行。iCOUP是一個能源前沿研究中心，由（yóu）來自艾（ài）姆斯實驗室、阿貢國家實驗室、加州大學聖巴巴（bā）拉分校、南卡羅來（lái）納大學、康奈（nài）爾大學（xué）、西（xī）北大學和伊利（lì）諾伊大學（xué）厄本那香檳分校的科學家組成。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41929-020-00519-4

原文鏈接：https://www.ameslab.gov/index.php/news/a-first-of-its-kind-catalyst-mimics-natural-processes-to-break-down-plastic-and-produce

聲（shēng）明（míng）：本文由羞羞小视频（yà）塑業編（biān）譯，中文內容僅供參考，一（yī）切內容（róng）以英文（wén）原版為準。