藍(lán)色是我們地球的顏色,生活中口罩、塑料等垃圾的不當(dāng)處理會嚴(yán)重污染自然環(huán)境,通過化學(xué)升級再造的手段,將口罩材料有選擇性(三個箭頭)地轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品種類單一的相關(guān)化學(xué)品、燃料和高附加值的相關(guān)材料(畫出的三類分子式),是實現(xiàn)將廢棄口罩變“廢”為“寶”和保護(hù)環(huán)境根本方法。
隨著新型冠狀病毒肺炎等重大呼吸道傳染性疾病在全球大范圍的傳播,各個國家和地區(qū)對一次性醫(yī)用口罩(disposable medical masks, DMMs)等醫(yī)療物資的需求不斷攀升。截至2020年4月底,我國DMMs日均產(chǎn)量已達(dá)2億只,每只約重5 g,即將來每天面臨約1000噸廢棄DMMs。如何正確處理疫情期間及之后產(chǎn)生的大量廢棄DMMs,充分認(rèn)識廢棄DMMs回收處理的必要性,加快開發(fā)增值利用新技術(shù),已成為新冠疫情和其他呼吸道傳染性疾病引發(fā)的重要課題,也是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的迫切要求。事實上,全球廢棄高分子材料的回收利用率并不高。2019年我國產(chǎn)生6300萬噸廢棄塑料,回收率僅為30%,而填埋量、焚燒量以及遺棄量卻分別達(dá)到32%、31%和7%,對環(huán)境保護(hù)帶來了極大的壓力。盡管我國合成樹脂的產(chǎn)量逐年增加,其中PP、聚乙烯(PE)等聚烯烴通用塑料占比超過50%,但廢棄塑料回收率卻常年維持在30%左右(圖1),造成了資源的巨大浪費。因此,聚焦廢棄高分子材料回收利用的新技術(shù)開發(fā),探索其綠色、高效的回收再利用途徑,將為社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
圖1 (a) 我國塑料制品產(chǎn)量及其回收率;(b) 我國合成樹脂種類占比。數(shù)據(jù)分別來自北極星固廢網(wǎng)(http://huanbao.bjx.com.cn/news/20200214/1043416.shtml)和前瞻產(chǎn)業(yè)研究院(https://bg.qianzhan.com/report/detail/300/191230-0e900588.html)
來自中國科學(xué)院化學(xué)研究所的王篤金研究員團(tuán)隊,從化學(xué)升級再造(chemical upcycling)的角度出發(fā),綜述和展望了廢棄DMMs的主體材料(聚丙烯,PP)回收的現(xiàn)狀和未來升級再造的途徑,包括機(jī)械共混、化學(xué)改性、可控降解、物理加工改性等,并分析了各種途徑的優(yōu)劣勢,指出將廢棄PP通過化學(xué)方法有選擇性地轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品種類單一的相關(guān)化學(xué)品、燃料和高附加值的相關(guān)材料,是實現(xiàn)將廢棄DMMs變“廢”為“寶”和可持續(xù)發(fā)展的根本方法。
圖2 廢棄一次性醫(yī)用口罩化學(xué)升級再造的卡通圖
上述工作以綜述形式發(fā)表在《高分子學(xué)報》2020年第12期( doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20136),題為“廢棄一次性醫(yī)用口罩的回收利用與化學(xué)升級再造”,第一作者為陳海明博士,通訊作者為王篤金研究員,董俠研究員和趙瑩副研究員為共同作者。
原文鏈接:http://www.gfzxb.org//article/doi/10.11777/j.issn1000-3304.2020.20136