“白色垃圾”有望变身清洁柴油，聚乙烯废塑料降解获重大突破
塑料作为三大有机高分子材料之一，是人类的一个伟大发明。但由于其难以降解，“白色垃圾”已成全世界共同的难题。
把废塑料倒进一个类似饮水机的装置，拧开龙头，出来的却是清洁柴油。这样的科学梦想也许有一天终会到来。上海有机化学所黄正课题组和加州大学尔湾分校管治斌课题组，近日在聚乙烯废塑料降解研究取得重大突破，相关成果北京时间18日凌晨2点《科学进展》在线发表。
塑料作为三大有机高分子材料之一，是人类的一个伟大发明。但由于其难以降解，“白色垃圾”已成全世界共同的难题。聚乙烯是世界上年产量最大的塑料产品，超过上亿吨。它是最具惰性和稳定性的高分子之一，非常难以降解，甚至过了上千年仍然存在，分子结构也不变。目前绝大部分的废塑料，主要通过填埋和燃烧的方法处理，前者占用土地资源，且易造成地下水污染；后者增加碳排放，造成大气污染。
这次科研突破的两个亮点引起了不少外媒的关注。作为反应试剂和溶剂的一些低碳烷烃，在石油炼制中大量生成，不能作为运输系统燃油或天然气，使用价值有限。就是这样一些大量存在、低价值的物质，通过和聚乙烯重组反应，可以有效降低聚乙烯的分子量和长度。这种技术不仅可以降解几乎所有类型的聚乙烯，还能兼容商业级别聚乙烯中各种添加剂，并被证明适用于实际生活中多种聚乙烯废塑料。
相比传统的高温裂解，这一方法能够在较低温度下主要生成清洁的柴油。高温裂解往往需要超过400摄氏度的反应温度，产物成份复杂，利用价值低。而黄正、管治斌等发展的降解体系所需温度较低（150-200摄氏度），产物以直链烷烃为主，可选择性生成柴油或聚乙烯蜡。这一新方法产生的柴油只有碳、氢元素，燃烧时不会产生含硫、氮的一些污染物。至于聚乙烯腊，则可作为添加剂在聚烯烃加工领域得到应用。
黄正研究员告诉记者，目前这一科研成果上海有机化学所已申请专利，但还只是实验室级别，离实际应用还有还长的一段路要走。接下来，他们要把这一研究由克级推进到公斤级。
中科院院士、上海有机化学所所长丁奎岭表示，这是一项十分具有挑战性的研究工作，所取得的阶段性成果为未来解决白色污染的资源化利用问题开辟了一个新的思路，提供了一种可能的途径，并增强了信心。（作者：黄海华）
黄正研究员（右二）正在指导学生。（上海有机化学所提供）