突破性的新方法将塑料垃圾转化为化学宝藏

北海道大学的研究人员开发了一种突破性的方法，通过使用塑料废物来启动自由基链式反应来解毒危险化学品，从而重新利用塑料废物。这种方法在解决塑料废物的环境问题的同时提高了安全性和效率，为可持续和经济上有吸引力的化学工艺铺平了道路。艺术描绘了塑料纤维产生的称为自由基的极具反应性的分子。

科学家们使用日常塑料来启动创新的链式反应，开发出一种回收塑料废物并提高该过程的安全性和效率的方法。

一次性塑料是一个主要的环境问题，但现在，杂货店用过的塑料袋可以用来进行可以解毒的危险化学品的反应，而不是作为垃圾处理。

由北海道大学化学反应设计与发现研究所（WPI-ICReDD）的研究人员领导的一个团队开发了一种使用普通塑料材料而不是潜在爆炸性化合物来引发自由基链反应的方法。这种方法大大提高了工艺的安全性，同时也提供了一种重复使用常见塑料（如聚乙烯和聚醋酸乙烯酯）的方法。这些发现已发表在《美国化学学会杂志》上。

研究人员利用了球磨机，这是一种快速摇晃钢罐内钢球以混合固体化学物质的机器。当球撞击塑料时，机械力会破坏化学键以形成自由基，自由基具有高度反应性的未键合电子。这些自由基促进了自我维持的链式反应，促进了有机卤化物的脱卤化，即用氢原子取代卤素原子。

加强化学工艺

“使用商品塑料作为化学试剂是有机合成的全新视角，”Koji Kubota副教授说。“我相信，这种方法不仅会带来安全高效的自由基反应的发展，而且还会带来一种利用废塑料的新方法，这是一个严重的社会问题。”

通过将普通食品袋的塑料碎片添加到球磨机罐中并成功进行反应，证明了废塑料的再利用。该团队还表明，他们的方法可以应用于处理工业中广泛使用的剧毒多卤化合物。聚乙烯被用于引发自由基反应，从通常用作阻燃剂的化合物中去除多个卤素原子，从而降低其毒性。

研究人员预计，这种方法因其在成本和安全性方面的优势而引起业界的关注。

“我们的新方法使用稳定、廉价和丰富的塑料材料作为自由基链式反应的引发剂，具有促进工业上有吸引力、安全和高效的化学工艺发展的巨大潜力，”Hajime Ito教授评论道。