美国科罗拉多州立大学开发新工艺将二氧化碳转化为可回收塑料

维度网讯，科罗拉多州立大学（Colorado State University）研究团队开发出一种新工艺，以二氧化碳为原料合成可回收的高性能材料，用以替代部分传统塑料。

该工艺让二氧化碳与一种名为双环烷烃（bicycloalkane）的特殊分子在有机催化剂作用下发生化学反应，生成新型合成塑料。这类材料具备较高的机械强度、弹性，并耐受高温和化学品侵蚀。

这些材料的突出特点是可回收性。产品使用寿命结束后，其基本化学结构单元可被回收并重新利用，有助于减少塑料废弃物，推动更可持续的循环经济。

研究工作由科罗拉多州立大学教授尤金·陈（Eugene Chen）与博士后研究员朱敏（Min Zhu）主持，科罗拉多州立大学和西北大学（Northwestern University）的研究人员共同参与。项目获美国国家科学基金会（National Science Foundation）和BOTTLE联盟资助。BOTTLE联盟是美国能源部（U.S. Department of Energy）支持的全国性科研计划，专注于塑料回收新方案与更可持续聚合物的开发。

陈在该联盟中发挥主导作用，该联盟开发分解和再利用塑料材料的化学与生物方法，目标是让聚合物在使用后更易于回收或降解。陈认为，二氧化碳是生产新材料的理想原料，因为它天然存在、储量丰富、价格低廉、无味且不易燃。

“20世纪60年代已有利用二氧化碳合成聚合物的工艺，挑战在于如何将惰性二氧化碳最大化地纳入塑料产品中，同时生产出更环保、可回收且可降解的聚酯，”陈说。“我们的方法展现出二氧化碳作为可再生廉价资源生产可回收聚酯的潜力，所得聚酯兼具性能优势和有利的生命末期特性。”

朱敏补充说，新聚合物可以具有多种性能，从坚固耐用的材料到更柔软、更具弹性的橡胶替代品。“这种方法可以通过有效重新利用这些排放物来帮助闭合碳循环。”

陈长期从事可持续性与循环经济研究，致力于寻找减少废弃物和有害环境影响的方法。在这一新项目中，团队的目标是将捕获的二氧化碳用作原材料，而不是将其储存或释放回大气中。