分解聚乙烯、聚丙烯等塑料材料通常需要300摄氏度以上的高温条件，能源消耗较多。日本东京大学日前发布新闻公报说，该校研究人员在铈的催化作用下，利用可见光照射含少量羧基的聚乙烯，成功实现在80摄氏度的较低温度环境下令这种聚乙烯分解。
公报说，塑料废弃物导致的环境污染日益成为严重的社会问题，特别是生产量大的聚乙烯和聚丙烯等塑料材料的回收利用是亟待解决的问题。但聚乙烯和聚丙烯分子链包含的碳-碳键非常稳定，使其分解一般需要300摄氏度以上的高温条件。
产生碳自由基是引发碳-碳键断裂的关键。东京大学研究团队将少量羧基官能团引入聚乙烯，然后针对这种羧化聚乙烯粉末，摸索能令羧基在光照射下产生碳自由基的反应条件。
研究发现，在添加少量铈催化剂的80摄氏度乙腈中，用发光波长为430纳米的LED灯照射羧化聚乙烯粉末可使羧基生成碳自由基，并且其高反应性切断了聚乙烯分子链上的碳-碳键，长链羧化聚乙烯分子被降解成分子量约500的片段。研究还确认，这一反应不仅能在乙腈中进行，在水中也能发生。
相关论文近日发表在《美国化学学会杂志》上。公报说，本项研究在较低温度环境下实现了通常需要高温条件的聚乙烯分解，表明经羧基官能团修饰的聚乙烯将来有望作为可降解塑料使用，这将使回收利用更加节能、低成本。
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