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突破性进展:高效分离与转化真实废塑料混合物的创新研究

作者:admin 点击:119次 发布时间:2025-08-19

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员徐舒涛联合北京大学研究员王蒙、教授马丁团队,在真实废塑料混合物的分离与转化领域取得重要进展。相关研究成果以《In-line NMR guided orthogonal transformation of real-life plastics》为题,发表在《自然》(Nature)上。研究工作得到国家自然科学基金等的支持。

塑料垃圾堆积危机正严重威胁野生动物和生态系统。将塑料废物转化为有价值的化学品和燃料的催化过程,为解决这一问题提供了可行方案。然而,由于塑料废物成分和结构的多样性,回收现实生活中的废塑料混合物一直面临巨大挑战。

对废塑料混合物组分进行精准识别是实现有效分离回收的前提。固体核磁共振技术具有直接研究不可溶样品的优势,能够提供原子级局部结构、分子运动、相互作用和化学环境等详细信息,是研究聚合物体系的重要手段。

研究团队采用同核去耦的异核相关核磁共振方法,通过优化转速、接触时间和同核去耦射频场强度等参数,以13C标记的酪氨酸盐酸盐为标准样品,结合标准化学品塑料混合制成的模型样品,成功实现了对8种塑料混合物(包括聚苯乙烯、聚乳酸、聚氨酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚乙烯和聚丙烯)中单一组分的指纹峰识别。所获得的谱图具有强度高、间接维分辨率好的特点,可有效识别塑料混合物中的各种官能团并监测其演变过程。

团队进一步在真实废塑料混合物的分离与转化过程中进行全程监测,验证了该方法的可行性、有效性和普适性。核磁共振技术成功追踪了废塑料混合物转化为多种高价值化学品的全过程。

这项研究通过识别废塑料混合物中的特征信号官能团,为废塑料混合物的分离与转化研究奠定了重要基础,将现有转化过程整合到统一框架中,为塑料污染治理的产业化解决方案提供了关键技术支撑。

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