烯烴是一種含有碳-碳雙鍵的烴類化合物,具有高度的反應性和多樣的化學性質。由於烯烴具有高度的反應性,因此它們是製備各種現代化學品和聚合物的重要原料。烯烴可以透過化學方法製備成聚烯烴,聚烯烴是一種廣泛使用的塑料,包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯等。這些聚合物具有輕量、耐用、耐腐蝕等優點,被廣泛應用於包裝、建築、汽車、電子等領域。人類目前大多透過天然石油獲取烯烴,但天然石油中的烯烴含量非常低,且需要耗費大量能源。為了提升獲取烯烴的效率及節省能源,開發「可持續的烯烴生產方式」變得越來越重要,一種可行的方法是從現有的大量廢棄塑料中回收烯烴,為了更符合經濟效益,會再將烯烴升級再造成各種有經濟價值的化學品,那麼科學家有辦法研究出這項方法嗎?
近日,美國的威斯康辛大學麥迪遜分校的研究團隊找出高效產生烯烴,並能夠將其轉化為高價值化合物的方法。研究人員在高溫下將廢棄塑料 (聚乙烯、聚丙烯) 進行熱解反應,產生液體產物—熱解油 (Pyrolysis oil),而熱解油中含有大量的烯烴,接著再直接將其透過氫甲醯化反應 (Hydroformylation) 產生醛類。這些醛類可再透過勻相、非勻相催化,還原成一元醇、二元醇,氧化為一元羧酸、二元羧酸,胺化為一元胺、二元胺。研究團隊表示,其中最有價值的產品是二元醇,每噸價值約為3000-5000美元,是熱解油的5至20倍。不僅如此,研究人員說明,與透過石油原料生產的化學品相比,透過該條路線生產的化學品可以減少約60%的溫室氣體排放。