英国圣安德鲁斯大学化学学院的研究团队近日宣布,在化学回收和升级回收丁腈橡胶(NBR)产品方面取得了两项突破性进展。这项技术能够将一次性手套、密封件及工业部件等废弃橡胶转化为新型材料,且这些新材料还具备捕获二氧化碳的能力。该成果已发表于国际知名期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie)。
实现塑料废弃物的可持续升级回收,是构建循环经济的关键挑战,也是应对气候危机的重要一环。在众多需要回收的塑料中,丁腈橡胶(NBR)的市场规模巨大,全球年产量达3600万吨,价值约25亿美元,应用范围涵盖从实验室一次性手套到工业软管、密封件及防漏圆环等。然而,由于丁腈橡胶具有热固性特征,其化学结构难以断裂,目前全球回收率不足2%,且多通过低价值的降级回收处理,未能实现资源的高效利用。
针对这一行业痛点,研究团队提出两种全新的化学回收路径。通过引入钌催化剂和氢气,研究人员成功“解锁”了丁腈橡胶中的化学键,根据反应条件的不同,将其转化为聚胺或聚醇。其中,制备聚胺的工艺尤为引人注目,其反应温度低至35摄氏度即可进行,而制备聚醇虽需较高温度,但同样实现了极高的转化效率。这一突破标志着丁腈橡胶从“难回收”向“高值化”转变的可能性。
更令人振奋的是,生成的聚胺材料展现出优异的二氧化碳捕获性能。其分子中的胺基能够与二氧化碳结合,形成稳定的化合物,这一机制与工业界广泛采用的碳捕获技术原理一致。这意味着,利用回收后的丁腈橡胶材料,不仅可以解决塑料污染问题,还能直接参与从排放源或大气中移除二氧化碳的过程,将塑料回收与气候行动完美融合。
该研究的首席作者阿米特·库马尔博士表示,这一发现令人振奋,它让我们能够将实验室废弃的丁腈手套转化为高价值的新材料。随着技术的进一步开发,这项技术有望同时解决全球两大废弃物难题:塑料污染和二氧化碳排放。在欧美等发达国家,随着环保法规日益严格,对高附加值化学回收技术的需求正呈爆发式增长,此类技术已成为化工行业绿色转型的核心竞争力。
对于中国化工及环保产业而言,这一技术路线提供了极具参考价值的启示。中国作为全球最大的橡胶制品生产国和消费国,丁腈橡胶废弃物处理压力巨大,传统填埋或焚烧模式已难以为继。国内企业可关注此类“化学解聚+功能化”的技术方向,探索将废弃橡胶转化为高附加值化学品或碳捕获材料的新路径,这不仅能降低环保合规成本,更可能催生新的绿色经济增长点,推动行业从末端治理向源头循环升级。
