标题更正：聚乙烯PE变成聚丙烯PP！伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的研究人员与陶氏化学合作，开发了一种化学回收的突破性工艺，将聚乙烯（PE）转化成聚丙烯（PP），该过程可以减少温室气体排放（GHG）。

“世界需要更多更好的选择来从废塑料中提取能量和分子价值，”共同主要作者、加州大学圣巴巴拉分校可持续催化加工的杰出教授兼 Mellichamp主席 Susannah Scott 说。“将聚乙烯转化为丙烯，可以用来制造新的聚合物，这是我们开始为塑料建立循环经济的方式。”

传统的塑料回收方法会产生低价值的塑料分子，几乎没有动力回收过去几十年积累的大量塑料垃圾。

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流程可扩展

“我们首先对这种方法进行了概念化，并首先通过理论建模证明了它的前景——现在我们已经证明它可以通过实验以一种可扩展的方式完成，并且可能适用于当前的行业需求，”共同主要作者伊利诺伊州化学和生物分子工程教授 Damien Guironnet 说。2020年，Guironnet与伊利诺斯州教授 Baron Peters 共同发表了第一项概述必要催化反应的研究。

发表在《美国化学学会杂志》上的一项新研究（https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.2c077），公布了一系列耦合催化反应，这些反应转化了 PE，如高密度聚乙烯 HDPE和低密度聚乙烯 LDPE，形成丙烯。

这项研究建立了一个概念验证，用于升级回收 PE 塑料。研究人员建造了一个反应器，可以产生连续的丙烯流，使用当前技术可以轻松地将 PE 转化为 PP——使这一发现具有可扩展性和可快速实施性。

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减少温室气体排放

我们的初步分析表明，如果世界上 20% 的 PE 可以通过这条路线进行回收和转化，那么它可以代表潜在的温室气体排放节省，相当于减少 300 万辆汽车在路上行驶，”研究生 Garrett Strong 说。

目的是将每个很长的PE分子切割多次，得到许多“小块”，这就是丙烯分子。首先，催化剂从 PE 中去除氢，在链上形成一个反应位置。接下来，使用第二种催化剂在该位置将链一分为二，用乙烯盖住末端。最后，第三种催化剂沿着PE链移动反应位点，以便重复该过程。最终，剩下的就是丙烯分子。

“就像把法式长棍面包切成两半，然后从每一半的末端切出精确尺寸的碎片——切割速度控制着每一片的大小，”Guironnet 解释道。

“现在我们已经建立了概念验证，可以开始通过设计更快、更高效的催化剂来提高过程效率，从而扩大规模，” Scott 说。“由于我们的最终产品与当前的行业分离工艺兼容，因此更好的催化剂将会让这一突破性技术成为可能。”

本出版物中介绍的工作与上周发表在《科学》杂志上的一篇论文高度互补（https://www.science.org/doi/10.1126/science.add1088）。两组都使用原始塑料和类似的化学物质。然而，后者是在一个封闭的间歇式反应器中使用了不同的过程，需要更高的压力——这是能源密集型的——并且需要回收更多的乙烯。

陶氏化学研究人员也参与了这项工作。陶氏高级科学家和合著者Ivan Konstantinov说：“陶氏通过循环设计、为循环材料建立新的商业模式以及合作消除塑料垃圾，在推动更加循环的经济方面发挥着领导作用。”“作为该项目的资助方，我们致力于寻找消除塑料垃圾的新方法，并受到这种方法的鼓舞。”