塑料垃圾|垃圾分类势在必行,来看看塑料垃圾应该何去何从

近日 , 日益严重的塑料垃圾处理问题受到广泛的关注 。 聚苯乙烯塑料(Polystyrene) , 因为其质地柔软且耐用 , 常被食品供应商作为包装材料使用 。 其中黑色塑料由于其颜色的映衬作用 , 通常会让食物看起来更加新鲜 , 所以被广泛使用在各大超市中 。 利用之后 , 再以非常快的节奏从超市货架进入垃圾填埋场填埋 。 这种处理方式在看似便利的同时 , 带来的却是全球越来越不可忽视的环保问题 , 即二氧化碳排量的增加 。
实际上 , 塑料有着丰富的碳源 , 这为碳纳米管提供了完美的生产原料 。 碳纳米管(Carbon Nanotubes)作为一维纳米材料 , 重量轻 , 六边形结构连接完美 , 具有许多异常的力学、电学和化学性能 。 近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入 , 其广阔的应用前景也不断地显现出来 , 最引人关注的潜在应用之一就是在电学领域 。 碳纳米管组成的导线可以很好的替代传统铜线材料 , 这意味着碳纳米管的低电阻性能有可能实现小型电源的更大利用 , 从而达到节能环保的效果 。
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通常来讲 , 热解法已经实现了将塑料作为碳纳米管生产的来源 。 然而 , 塑料大部分都因为烧焦而生成了反应副产物的黑色焦炭 , 并没有参与有效反应 , 从而导致了低效的转换产率 。 所以这种传统的大规模处理方法实际上并不经济 , 且效率低下 , 而且所产生的副产物焦炭也是另一种需要处理的垃圾 。
来自英国斯旺西大学的学者们近来在期刊C-Journal of Carbon Research 发表了一篇题为“Chemical Recycling of Consumer-Grade Black Plastic into Electrically Conductive Carbon Nanotubes”的文章 , 发现了如何将日常生活中的食品包装塑料高效循环再利用 , 变废为宝成为新材料——导电碳纳米管 , 开启了塑料的碳循环经济的可能性 。 作者们发现来自商业用途的聚苯乙烯(黑色塑料/白色塑料)能作为碳源 , 实现高效的多壁碳纳米管的生长 。
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通过催化化学气相沉积法 (Catalytic Chemical Vapor Deposition , CCVD) , 将从当地超市购买的聚苯乙烯(黑色食品包装塑料)溶解在甲苯溶液中 , 同时将二茂铁作为催化剂 , 注入到LIP反应器中 , 最终生成多壁碳纳米管 。 通过电子显微镜扫描 , 相比于对照样品 , 在此项研究中的塑料源碳纳米管的直径分布均一性有着明显的改善 。 拉曼光谱的测定 , 同时也确定了生成的碳纳米管在质量上也有一定的改善 。
实验结果表明 , 在一定条件下 , 塑料作为碳源加入到制作碳纳米管的原料中 , 不仅不会降低碳纳米管的质量 , 还有一定的改善作用 。 来自商用的塑料垃圾通过上述提到的化学循环过程能有效转化成多壁碳纳米管 , 使塑料垃圾处理实现碳循环经济有了更多的可能性 。
如上所述 , 垃圾废品也可以是一种资源 , 甚至再次转化成商品 。 只要能够实现循环利用 , 垃圾将不再是负担 , 不再是危害人类健康 , 给自然环境带来负面影响的存在 。 实行垃圾分类 , 鼓励废品的高效回收再利用 , 避免粗放式填埋 , 这是未来需要人们关注和致力解决的问题 。
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