“市场上的仿瓷餐具,其实是一种树脂加工品,废弃后,在大自然中难以降解,缺乏有效回收手段。”如今,中科院山西煤炭化学研究所山西省生物炼制工程技术研究中心的侯相林、邓天昇团队破解了这一难题,实现了安全的回收再利用。
仿瓷餐具,一种以树脂为原料加工制作的外观类似于瓷的餐具,不易碎,色泽鲜艳,极受儿童喜爱。“这类餐具的主要成分是一种重要的三嗪环化合物,在大自然中难以降解,缺乏有效回收手段。”此项课题的负责人侯相林进一步介绍说,过去多依靠机械破碎的回收方法,将其中的高分子研磨粉碎,作为填充剂添加到新材料中,回收利用价值不高。如果采用高温加热分解的回收方式,则产生大量的氢氰酸等剧毒物质。
对此,侯相林、邓天昇团队针对仿瓷餐具中的结构特性,探究了催化体系与树脂表面的相互作用,最终设计了甲磺酸——四氢呋喃——水的高效降解体系,实现了将树脂催化的定向解聚,降解比例高于84%。降解后的物质还能作为有机合成原料,再次用于合成树脂、高分子材料改性剂等。“我们团队采用的回收条件相对温和,通过精细调节溶降解体系破解树脂中的某些化学键,既可以安全回收再利用,又避免热解过程中产生剧毒小分子。”据侯相林介绍,此项研究已申请6项国家发明专利,并得到了国家自然科学基金、山西省自然科学基金等方面的资助和支持。