PVC废物可以回收到一个易于使用的氯化试剂,与电解释放氯聚合物链的控制方式。这个过程被用来使氯化芳香化合物,转换生产中经常使用的药物。

PVC (poly(氯乙烯))是一种功能极多的塑料与应用程序从建设到时尚。氯含量高使其耐用和耐高温的,而增塑剂DEHP给材料的灵活性等。然而,尽管大量的PVC每年被广泛认为是最危险的塑料和通常不回收。热处理降解聚合物,释放盐酸和其它有害气体和许多增塑添加剂是致癌的,这意味着浪费必须分开,以避免污染其他处理流。

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来源:©丹尼尔E Fagnani et al / Springer大自然有限公司2022

还原脱氯的PVC可能是一种塑料的回收过程开始。去除氯

在新方法中,安妮·麦克尼尔公司和她的团队在密歇根大学的这些局限性变成一个优势,使用成对电解反应重新PVC成一个高效的氯化试剂。氯化还原一步带阴离子聚合物骨干,共同促成的增塑剂DEHP。这些阴离子氧化产生氯气,可以直接functionalise多种芳香基质。这是再利用塑料垃圾的一个独特的例子,”评论蒂莫西·诺埃尔阿姆斯特丹大学的一位化学工程师。”,PVC的氯原子可以用于电化学用氯消毒新分子尤其令人印象深刻。”

团队开始用一个简单的单元格设置和探测系统通过仔细的电解。“第一步涉及DEHP发生在电极表面,减少“麦克内尔解释说。“我们相信下一步减少DEHP PVC电子转移,这触发了氯离开作为阴离子,留下一种聚合物激进。通过扮演一个激进的中介,DEHP允许反应发生在一个较低的电压,穿梭于电子在电极和PVC。这些温和的条件限制的反应在电极表面但DEHP的短生命周期内的细胞仍然是一个问题。我们致力于找到一个方法来防止DEHP退化,可能使用不同的中介,”麦克尼尔说。聚合物的降解产物的反应也因此我们考虑添加特定的试剂与聚合物反应巨自由基更有效率的方式。

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来源:©丹尼尔E Fagnani et al / Springer大自然有限公司2022

研究小组表明,芳香族化合物可能是氯化聚氯乙烯的回收过程

尽管有这些初期问题,PVC显示承诺作为替代氯源。使用一个分裂的细胞系统,团队暴露各种芳烃活性氯物种产生的废物塑料和卤代广泛的底物。工业上,大约85%的药品氯合成涉及化学、最需要盐酸能源密集型。初步生命周期评估报告使用麦克尼尔公司温室气体排放减少71%的氯化方法相比,这一行业标准。

这项工作是一个很好的第一步,”诺尔的评论。的一种改进的理解发生了什么与其他聚合物将伟大的附加值来增加这个过程的回收比例。”

团队正在继续研究聚合物的命运和希望最终开发新用途dechlorinated链。“我们仍致力于改善方法,麦克尼尔说。但我们想在未来,一个精心设计的添加剂可以服务的双重目的有用的在聚合物的应用并促进其临终回收。”