美國西北大學(xué)開發(fā)出可將聚酯塑料分解成單體的MOF催化劑

美國西北大學(xué)的一個研究小組首次證明金屬有機框架(MOF)材料可以作為一種穩(wěn)定且高選擇性的催化劑，將聚酯塑料(PET)分解為其聚合單體。分解過程只需要3種物料：塑料、氫和催化劑。該方法主要優(yōu)勢在于可將塑料分解成自身的單體之一——對苯二甲酸。有了西北大學(xué)的這種方法，無需再度利用石油，花費大量能源和成本來獲取二甲苯。因為易于制備、大量生產(chǎn)且價格低廉，研究人員選取UiO-66鋯基MOF材料作為催化劑。

MOFs由有機分子和金屬離子或團簇組成，經(jīng)自組裝形成多維的、高度結(jié)晶的多孔結(jié)構(gòu)。MOF的結(jié)構(gòu)可以想象成一套建筑玩具模型，其中金屬離子或團簇是圓形或方形節(jié)點，有機分子是將節(jié)點連接在一起的木條。結(jié)構(gòu)表征研究結(jié)果表明，在降解過程中，UiO-66會變成MIL-140A結(jié)構(gòu)，MIL-140A對PET的降解也表現(xiàn)出良好的催化活性。

Omar Farha教授團隊的訪問研究生Wu Yufang(該研究的第一作者)以丟棄的塑料水瓶為原料，經(jīng)過切碎、加熱，然后加入催化劑進行試驗。Farha教授表示：“這種MOF材料的優(yōu)異選擇性和穩(wěn)定性超出了預(yù)期。塑料瓶的顏色及其他材質(zhì)做成的瓶蓋，對催化劑效率沒有影響。而且這種方法不需要有機溶劑，這也是一個優(yōu)點?！?/p>