科技生活| 水热技术改造口罩塑料 变身高价值碳纳米材料
[星岛综合报道] 在2021年的疫情,我们每分钟扔出300万个口罩。科学家们很早就敲响了警钟,但很多口罩最终都成为大海的“住客”。
事实上,估计有26,000公吨(28,660吨)与疫情有关的不可降解的塑料垃圾(从医疗用品到网上购物包装)已经被投入世界海洋,对海洋生境构成了非常真实、令人震惊和紧迫的威胁。
纽约大学阿布扎比分校(NYUAD)的一个研究小组已经开发出一种单步骤、毋须有机溶剂的水热技术,将采用聚乙烯的塑料袋和聚丙烯的外科口罩转化为“碳点”(carbon dot)。
碳点是一种碳基纳米材料,由于具有高稳定性和电子流动性等有利属性,吸引了大量的研究兴趣,并可用于生物成像、环境监测、化学分析、靶向药物输送、疾病治疗和防伪等工作。
预计到2025年,碳点的全球市场价值将达到64.12亿美元,高于2019年的24.96亿美元。但目前为止,将塑料变成碳点是很耗时的,而且在这个过程中要使用有毒化学品和溶剂。
现在,纽约大学的团队已经开发出一种“单步骤氧化水热法”,将聚乙烯塑料袋和聚丙烯外科外科口罩升级改造为1-8纳米的荧光碳点。研究人员估计,该技术比目前的塑料回收方法昂贵,但如果考虑到碳点技术的市场,则具有成本效益。而且它甚至可以安全地处理被有机废物(如食物残渣)污染的塑料。
研究人员对这种新方法的成本约为每吨3670美元,而现有的机械和化学回收方法则接近1000美元。然而,即使是保守的60%产量的碳点终端产品,其市场价值约为每公斤塑料1,800美元(每磅3,970美元)。
“我们团队开发的新方法是一种具有成本效益和安全的方法,可以很容易地实施,以大大减少释放到我们生态系统中的有害塑料的数量,”研究的高级作者、纽约大学生物工程系助理教授Khalil Ramadi说。
塑料回收已经为废物带来了创新的第二用途,包括自行车径、办公室家俬、便携式扬声器、漂浮绿色空间、美丽的艺术品和各种类型的燃料。科学家们甚至用一次性塑料袋来制造太阳能电池板、计算机和电池等采用的碳纳米管。
然而,研究人员认为,这种方法可能能够提供所需的规模,使世界的一次性塑料问题得到解决。
图片:Getty Images
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