回收以前不可回收的聚氯乙烯

PVC构成了我们日常使用的大量塑料。医院设备(管道、血袋、面罩等)中使用的大部分塑料都是PVC，现代管道中使用的大部分管道也是如此。窗框、房屋装饰、壁板和地板由PVC制成或包含PVC。它覆盖着电线，包括浴帘、帐篷、防水布和衣服等材料。

它在美国的回收率也为零。

现在，由研究第一作者DanielleFagnani和首席研究员AnneMcNeil领导的密歇根大学研究人员发现了一种将PVC化学回收成可用材料的方法。研究中最幸运的部分?研究人员找到了一种方法，可以使用增塑剂中的邻苯二甲酸酯(PVC中最有害的成分之一)作为化学反应的介质。他们的研究结果发表在《自然化学》杂志上。

“PVC是一种没有人愿意处理的塑料，因为它有其独特的一系列问题，”作为密歇根大学化学系博士后研究员完成这项工作的Fagnani说。“PVC通常含有大量增塑剂，这些增塑剂会污染回收流中的所有东西，而且通常毒性很大。它还会在加热时迅速释放盐酸。”

塑料通常通过熔化并在称为机械回收的过程中重整为质量较低的材料来回收。但是，当对PVC加热时，其主要成分之一，称为增塑剂，很容易从材料中浸出，McNeil说。

然后，它们会滑入回收流中的其他塑料中。此外，盐酸很容易随着热量从PVC中释放出来。它可能腐蚀回收设备并导致皮肤和眼睛化学灼伤——这对回收厂的工人来说不是理想的选择。

更重要的是，邻苯二甲酸盐——一种常见的增塑剂——是剧毒的内分泌干扰物，这意味着它们会干扰甲状腺激素、生长激素和与哺乳动物(包括人类)的生殖有关的激素。

因此，为了找到一种无需加热即可回收PVC的方法，Fagnani开始探索电化学。在此过程中，她和团队发现，存在主要回收困难之一的增塑剂可用于分解PVC的方法。事实上，增塑剂提高了该方法的效率，而电化学方法用盐酸解决了这个问题。

“我们发现它仍然会释放盐酸，但速度要慢得多，而且更受控制，”法格纳尼说。

Fagnani说，PVC是一种具有烃主链的聚合物，由单个碳-碳键组成。连接到每个其他碳基团的是氯基团。在热激活下，盐酸会迅速释放，从而在聚合物主链上形成碳-碳双键。

但研究团队改为使用电化学将电子引入系统，从而导致系统带负电荷。这会破坏碳-氯键并产生带负电荷的氯离子。由于研究人员正在使用电化学，他们可以测量电子引入系统的速率——这控制着盐酸的产生速度。

这种酸可以被工业用作其他化学反应的试剂。氯离子也可用于氯化称为芳烃的小分子。这些芳烃可用于制药和农业成分。聚合物还剩下一些材料，McNeil说该小组仍在寻找其用途。Fagnani说这项研究表明科学家们可能会如何考虑化学回收其他难处理的材料。

“让我们对塑料配方中的添加剂制定战略。让我们从添加剂的角度考虑使用过程中和使用结束时的情况，”Fagnani说，他现在是Ashland的研究科学家，该公司专注于为洗衣粉、防晒霜和洗发水等消费品制造可生物降解的特种添加剂。“目前的小组成员正试图进一步提高这一过程的效率。”

McNeil实验室的重点是开发化学回收不同种类塑料的方法。将塑料分解成它们的组成部分可以产生非降解材料，工业可以将这些材料重新投入生产。

麦克尼尔说：“人类未能创造出这些在许多方面改善了我们生活的神奇材料，但同时却目光短浅，以至于我们没有考虑如何处理这些废物。”

“在美国，我们仍然停留在9%的回收率，而且只有少数几种塑料。即使是我们回收的塑料，也会导致聚合物质量越来越差。我们的饮料瓶永远不会成为又是饮料瓶。它们变成了纺织品或公园长椅，最后被扔进了垃圾填埋场。”

PVC构成了我们日常使用的大量塑料。医院设备(管道、血袋、面罩等)中使用的大部分塑料都是PVC，现代管道中使用的大部分管道也是如此。窗框、房屋装饰、壁板和地板由PVC制成或包含PVC。它覆盖着电线，包括浴帘、帐篷、防水布和衣服等材料。

它在美国的回收率也为零。

现在，由研究第一作者DanielleFagnani和首席研究员AnneMcNeil领导的密歇根大学研究人员发现了一种将PVC化学回收成可用材料的方法。研究中最幸运的部分?研究人员找到了一种方法，可以使用增塑剂中的邻苯二甲酸酯(PVC中最有害的成分之一)作为化学反应的介质。他们的研究结果发表在《自然化学》杂志上。

“PVC是一种没有人愿意处理的塑料，因为它有其独特的一系列问题，”作为密歇根大学化学系博士后研究员完成这项工作的Fagnani说。“PVC通常含有大量增塑剂，这些增塑剂会污染回收流中的所有东西，而且通常毒性很大。它还会在加热时迅速释放盐酸。”

塑料通常通过熔化并在称为机械回收的过程中重整为质量较低的材料来回收。但是，当对PVC加热时，其主要成分之一，称为增塑剂，很容易从材料中浸出，McNeil说。

然后，它们会滑入回收流中的其他塑料中。此外，盐酸很容易随着热量从PVC中释放出来。它可能腐蚀回收设备并导致皮肤和眼睛化学灼伤——这对回收厂的工人来说不是理想的选择。

更重要的是，邻苯二甲酸盐——一种常见的增塑剂——是剧毒的内分泌干扰物，这意味着它们会干扰甲状腺激素、生长激素和与哺乳动物(包括人类)的生殖有关的激素。

因此，为了找到一种无需加热即可回收PVC的方法，Fagnani开始探索电化学。在此过程中，她和团队发现，存在主要回收困难之一的增塑剂可用于分解PVC的方法。事实上，增塑剂提高了该方法的效率，而电化学方法用盐酸解决了这个问题。

“我们发现它仍然会释放盐酸，但速度要慢得多，而且更受控制，”法格纳尼说。

Fagnani说，PVC是一种具有烃主链的聚合物，由单个碳-碳键组成。连接到每个其他碳基团的是氯基团。在热激活下，盐酸会迅速释放，从而在聚合物主链上形成碳-碳双键。

但研究团队改为使用电化学将电子引入系统，从而导致系统带负电荷。这会破坏碳-氯键并产生带负电荷的氯离子。由于研究人员正在使用电化学，他们可以测量电子引入系统的速率——这控制着盐酸的产生速度。

这种酸可以被工业用作其他化学反应的试剂。氯离子也可用于氯化称为芳烃的小分子。这些芳烃可用于制药和农业成分。聚合物还剩下一些材料，McNeil说该小组仍在寻找其用途。Fagnani说这项研究表明科学家们可能会如何考虑化学回收其他难处理的材料。

“让我们对塑料配方中的添加剂制定战略。让我们从添加剂的角度考虑使用过程中和使用结束时的情况，”Fagnani说，他现在是Ashland的研究科学家，该公司专注于为洗衣粉、防晒霜和洗发水等消费品制造可生物降解的特种添加剂。“目前的小组成员正试图进一步提高这一过程的效率。”

McNeil实验室的重点是开发化学回收不同种类塑料的方法。将塑料分解成它们的组成部分可以产生非降解材料，工业可以将这些材料重新投入生产。

麦克尼尔说：“人类未能创造出这些在许多方面改善了我们生活的神奇材料，但同时却目光短浅，以至于我们没有考虑如何处理这些废物。”

“在美国，我们仍然停留在9%的回收率，而且只有少数几种塑料。即使是我们回收的塑料，也会导致聚合物质量越来越差。我们的饮料瓶永远不会成为又是饮料瓶。它们变成了纺织品或公园长椅，最后被扔进了垃圾填埋场。”