二氧化碳合成可降解塑料的进展(上)
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二氧化碳综合利用研究2013年10月二氧化碳综合利用研究CO2是碳及含碳化合物的最终氧化物。
CO2在自然界的存在相当广泛,它直接参与大自然的形成,影响人类和生物界的生存,空气中的二氧化碳约占0.039%,二氧化碳被认为是造成温室效应的主要来源。
随着人们对CO2的深入认识,其生产、应用和研究愈来愈引起人们的重视。
一、二氧化碳的物理化学性质二氧化碳在常温常压下为无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体。
CO2相对分子质量: 44气体相对(空气)密度:1.524 (0℃,1atm)气体密度: 1.96g/L(0℃,1atm)液态CO2相对密度:1.101(-37 ℃)沸点:-78.5 ℃。
临界温度31.06℃,临界压力 7.382MPa。
固态密度: 1560kg/m3(-78℃)CO2没有闪点,不可燃,不助燃(镁带在二氧化碳内燃烧生成碳与氧化镁,这是唯一的例外);可与水、氢氧化钙等反应。
液体CO2和超临界CO2均可作为溶剂,超临界CO2具有比液体CO2更高的溶解性(具有与液体相近的密度和高溶解性,并兼备气体的低粘度和高渗透力)。
固态二氧化碳俗称干冰,干冰升华后可以吸收周围的热量使温度迅速降低。
空气中二氧化碳的体积分数为1%时,感到气闷,头昏,心悸;4%-5%时感到眩晕;6%以上时使人神志不清、呼吸逐渐停止以致死亡。
二、二氧化碳的产品标准1、工业液体二氧化碳 GB/T6052-20112、焊接用二氧化碳 HGT2537-19933、食品添加剂液体CO2 GB10621-2006三、二氧化碳应用领域近几年,CO2的应用领域得到广泛的开拓。
除了众所周知的碳酸饮料、消防灭火外,农业、国防、医疗等部门都使用CO2。
以CO2为原料可以合成基本化工原料,比如合成甲酸、草酸及其衍生物,合成羧酸和内酯;合成高分子化合物与可降解塑料;以CO2为溶剂进行超临界萃取;CO2还可应用于采油、激光技术等尖端领域。
具体情况如下:3.1 食品加工行业(食品级CO2)使用标准:GB 10621-2006食品添加剂液体CO2饮料行业是国内食品级CO2的主要应用市场。
2011年第5期TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY科学观察1二氧化碳基聚合物简介二氧化碳基生物可降解塑料是一种二氧化碳基聚合物,也可叫二氧化碳聚合物或二氧化碳共聚物。
二氧化碳基聚合物是二氧化碳和其他单体在催化剂作用下共聚所得的高聚物。
二氧化碳可与环氧化物、环硫化物、二元胺、乙烯基醚、双炔或单炔等许多单体进行共聚,生成脂肪族聚酯(APC)、脂肪族含硫聚酯、聚脲、脂肪族聚醚酮、聚吡咙等多种共聚物。
就目前合成的二氧化碳共聚物的总和性能,尤其是性价比来分析,最具有工业化价值的是由二氧化碳与环氧化物共聚所得的脂肪族聚酯。
目前已批量生产的二氧化碳基塑料原料主要有二氧化碳/环氧丙烷共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧乙烷三元共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧环己烷三元共聚物等品种。
二氧化碳共聚物具有全生物分解性能,堆肥环境下在1d 到60d内可全部降解。
二氧化碳基聚合物使用后所产生的废弃物,可以通过回收利用、焚烧、填埋等多种方式处理。
废弃的二氧化碳聚合物可以像普通塑料一样回收再利用;焚烧处理时只生成二氧化碳和水,不产生烟雾,不会造成二次污染;进行填埋处理时,可在数月内降解。
二氧化碳可降解塑料不仅将工业废气二氧化碳制成了对环境友好的可降解塑料,而且避免了传统塑料产品对环境的二次污染。
它的发展,不但扩大了塑料的功能,并在一定程度上对日益枯竭的石油资源是一个补充。
作为环保产品和高科技产品,二氧化碳共聚物正成为当今世界瞩目的研究开发热点。
2二氧化碳聚合技术研究进展2.1热降解机理以脂肪族聚碳酸酯为例,加热时APC容易降解产生相应的环状碳酸酯:1975年,日本科学家井上祥平根据热裂解谱图、热失重谱图和特性粘数的变化曲线,提出了APC的降解机理。
他认为APC开始热降解时,首先端基断裂失去CO2,之后发生解拉链降解形成相应的环状碳酸盐,最后又形成CO2和环氧化物。
而在水解时发生无规降解。
Dixon等研究了封端APC的热降解,认为未封端APC只发生解拉链降解得到相应的环状碳酸盐,而不是无规降解。
二氧化碳合成可降解塑料二氧化碳合成可降解塑料二氧化碳合成可降解塑料一、环境友好材料及二氧化碳塑料产生的背景二、二氧化碳塑料的世界研发现状三、中国的发展现状及前咯四、二氧化碳塑料的合成五、二氧化碳的后处理六、二氧化碳塑料与其他可降解塑料的比较七、二氧化碳塑料的应用难题八、市场分析二氧化碳合成可降解塑料环境友好高分子材料环境友好材料是指在原料采集、产品制造使用或再生循环利用以及废料处理等环节中对环境负荷最小的材料,具有资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高的特点。
国内外在研发领域具有创新优势的可降解塑料一二氧化碳聚合物。
二氧化碳合成可降解塑料二氧化碳塑料的产生背景1、减少二氧化碳的要求目前全世界每年因燃烧化石燃料及水泥厂、炼油厂、发酵等生产过程产生的二氧化碳超过240亿吨,其中的150亿吨被植物吸收,每年净增90亿吨,由此导致大气中二氧化碳的浓度每年增加IPPm(1999年已达345PPm),造成了日益严重的温室效应。
而全球平均温度在过去的100年中已经上涨了0∙5°C,如果温度升高5℃,汹涌的海浪将吞没全球所有海岸线上的城市,还会出现连续不断的全球性暴雨。
二氧化碳合成可降解塑料(2)减少白色污染并降低制备成本的需要在塑料得到广泛应用的同时,伴随塑料使用而来的“白色污染”也已经引起了世界各国的广泛重视,在医用和包装材料等许多领域已经有使用全降解塑料的迫切需求。
世界各国特别是西欧、美国、日本等发达国家,明令禁止使用一次性泡沫塑料包装物,欧共体在1991年还提出,到1997年全都停止使用非降解塑料包装物。
世界各国已经采取很多应对措施都有一定缺陷,二氧化碳合成可降解塑料如在普通泡沫塑料中添加光降解成分,但光降解不易完全,残留小碎片;又如对废泡沫塑料进行回收,费时费力,回收率也难保证:再如采用纸制品能在部分场合满足要求,但造纸过程又带来很大污染;采用可降解塑料是个方向,但往往成本过高,难以普遍应用。
二氧化碳合成可降解塑料的一种常见方法是将二氧化碳与环氧化物进行共聚反应,生成可降解的聚碳酸酯。
以下是二氧化碳与环氧化物(例如环氧乙烷)共聚反应的化学方程式:
n CO2 + n Epoxide -> (CO2)n-1OCO2R
其中,n表示重复单元的数量,Epoxide代表环氧化物,(CO2)n-1OCO2R为生成的可降解聚碳酸酯。
这个化学反应被称为环氧化物和二氧化碳的环三元嵌段共聚反应,它可以通过催化剂(例如有机铌、钒等)的存在下进行。
这种合成方法不仅能够将二氧化碳有效地转化为有用的聚合物,还具有环境友好的特点,因为二氧化碳是一种廉价且丰富的资源,并且可以减少对传统的石油基塑料的依赖。
需要注意的是,该合成反应往往需要精确的反应条件和催化剂的选择,以实现高效的二氧化碳转化和高分子产率。
此外,还需要对反应后的聚碳酸酯进行进一步的处理和改性,以满足特定的可降解塑料的性能要求。
课时训练24环境保护与绿色化学一、常见环境污染1.近年来,建筑装潢装饰材料进入家庭,经过装修的居室中由装潢装饰材料缓慢释放出来的化学污染物浓度过高,影响健康。
这些污染物中最常见的是( )A.COB.SO2C.甲醛、甲苯等有机物D.臭氧解析:装饰材料中的甲醛、芳香烃及氡等会造成居室污染,在入住前后要开窗保持通风。
故选C项。
答案:C2.工、农业及城市生活污水中含磷元素,家用洗涤剂是污水中磷的一个重要来源(洗涤剂中含有磷酸钠),对于处理污水时要不要除去磷,下列说法中正确的是( )A.磷是生物的营养元素,不必除去B.含磷的污水是很好的肥料,不必除去C.含磷污水引起藻类增殖,使水变质,必须除去D.磷对人无毒,除去与否都无关紧要解析:水体中氮、磷元素含量过多,会导致水体营养过剩,造成藻类疯长,形成水华或赤潮。
故选C项。
答案:C3.引起下列环境污染的原因不正确的是( )A.重金属、农药和难分解有机物等会造成水体污染B.装饰材料中的甲醛、芳香烃及氡等会造成居室污染C.SO2、NO2或CO2都会导致酸雨的形成D.CO2和氟氯烃等物质的大量排放会造成温室效应的加剧解析:SO2和NO2能导致酸雨的形成,但CO2不能导致酸雨的形成,故C错。
答案:C二、温室效应和臭氧层空洞4.由于人类向大气中排放有毒气体,形成南极臭氧层空洞,下列气体中,形成南极臭氧层空洞的罪魁祸首是( )A.I2B.ClC.O2l2F2解析:造成臭氧层空洞的污染物是氟利昂,即CCl2F2。
答案:D5.地球大气中因二氧化碳含量增加而引起“温室效应”,下面关于大气中二氧化碳增加的主要来源的说法中,最不合理的一种是( )A.人和动物呼出的二氧化碳B.石油产品大量燃烧C.森林大面积缩小,吸收二氧化碳的能力减小D.煤的燃烧解析:二氧化碳主要是由煤、石油和天然气的燃烧造成的;另外森林面积的不断缩小导致光合作用消耗的CO2减少也是个重要的因素。
答案:A三、绿色化学6.下列做法中不符合“绿色化学”思想的是( )A.以水性涂料代替油性涂料B.以无磷洗涤剂代替含磷洗涤剂C.实验后的有毒有害物质应分类收集、统一处理D.在通风橱中制氯气时不用NaOH溶液吸收尾气解析:制氯气不用NaOH溶液吸收尾气,逸出的氯气会污染大气。
河北省石家庄市赞皇县第一中学高二化学月考试题含解析一、单选题(本大题共15个小题,每小题4分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,共60分。
)1. 元素X基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,含这种元素的阴离子可能( )A.XO32- B.XO3- C.XO42-D.XO4-参考答案:B略2. 下列有机物的同系物中完全燃烧产生的水与二氧化碳的物质的量之比为恒定值的是①饱和一元醇②饱和一元醛③饱和一元羧酸④饱和一元醇与饱和一元羧酸所生成的酯⑤乙炔的同系物⑥苯的同系物A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.②③④⑤⑥参考答案:C3. 为测定苛性钾的纯度,取样品溶于水配制成1 L溶液,取此溶液,用去溶液,恰好反应完全,则苛性钾的纯度为(杂质不与酸反应)A. 96%B. 48%C.9.6% D. 56%参考答案:A4. 有一烷烃在氧气中充分燃烧生成1molCO2和1.25molH2O则对该烷的叙述错误的是()A.分子式为C4H10 B.一氯代物只有2种同分异构体C.有两种同分异构体 D.将所有的氢都被氯取代需5mol Cl2参考答案:D略5. 用物质的量均是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1L混合溶液,已知其中c(CH3COO-)大于c(Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是()A.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)B.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1C.c(H+)>c(OH-)D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1mol·L-1参考答案:C略6. 同学们使用的涂改液中含有很多有害的挥发性物质,二氯甲烷就是其中一种,吸入会引起慢性中毒,有关二氯甲烷的的说法正确的是A. 含有非极性共价键B. 键角均为109°28′C. 有两种同分异构体D. 分子属于极性分子参考答案:D略7. 在铁制品上镀上一定厚度的锌层,以下设计方案正确的是()A、锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子B、铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子C、铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子D、锌用阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子参考答案:A略8. 一定温度下,对可逆反应A(g)+2B(g) 3C(g)的下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是()A. C生成的速率与C分解的速率相等B. 单位时间内消耗amolA,同时生成3amolCC. 容器内的压强不再变化D. 混合气体的物质的量不再变化参考答案:A略9. 下列措施有利于节能减排、改善城市环境质量的是()①在大亚湾核电站已安全运行多年的基础上,广东将继续发展核电,以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题②积极推行“限塑令”,加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料③加速建设地铁、轻轨等轨道交通,促进珠三角城市一体化发展,减少汽车尾气排放④发展低碳经济、循环经济,推广可利用太阳能、风能的城市照明系统⑤使用生物酶降解生活废水中的有机物,使用填埋法处理未经分类的生活垃圾A.①②③④B.①②⑤C.①②④⑤D.③④⑤参考答案:A垃圾未分类不能进行填埋处理,而应先进行分类处理,故⑤错误。
二氧化碳塑料--聚丙烯碳酸酯(PPC)树脂PPC 由环氧丙烷与二氧化碳或一氧化碳合成,PPC 比一般塑料少使用 50%的化石燃料,其潜在市场包括涂料、表面活性剂、软包装和纤维。
其含有 40%~50%质量分数的二氧化碳材料,而该材料与传统材料相比,具有更优良的性能。
使用 CO2为原材料制取聚合物,还需使用石油衍生物如环氧丙烷或环氧环己烷。
而新的聚合物--替代的R-环氧柠檬烷(LO)单体与 CO2的共聚体,称之为聚碳酸柠檬酯(PLC),它有许多类似聚苯乙烯 (PS)的特性,同时具有可生物降解性。
R-环氧柠檬烷 (LO) 由自然界的环状单萜烯、柠檬烯 (1,8--萜二烯)得到,它存在于 300多种植物中。
柠檬果皮中高达 90~97%的油就含有 R-环氧柠檬烷 (LO)的对映体。
实验室试验表明,在搅拌式反应器中,液体R一环氧柠檬烷(LO)与 CO2在 D--二亚胺锌络合物催化剂存在下,在室温和 0.68MPa的 CO2压力下,可生成聚碳酸柠檬酯(PLC),约反应 24小时,PLC生成转化率为15%。
虽然研究处于初步阶段,但对进一步的开发己引起兴趣。
中科院广州化学公司完成二氧化碳的共聚及其利用——二氧化碳高效合成为可降解塑料的研究,该项目的中试成果已转让给广州广重企业集团公司,共同进行二氧化碳可降解塑料 5000吨/年工业化试验。
该项目在催化剂方面,创新性地制备了具有自主知识产权的多种担载羧酸锌类催化剂。
该催化体系成本低、使用安全、制备简单,适合工业化规模生产应用。
项目组开发的多元共聚新型稀土催化剂和强化交联的新技术,解决了二氧化碳共聚物在 30℃以上便存在严重冷流现象这一国际上一直未解决的难题,有效提升了二氧化碳共聚物的催化剂效率。
长春应化所科研人员引入外部结晶控制聚合物聚集态的方法,突破了二氧化碳共聚物连续吹制成膜的技术。
该公司研发的二氧化碳制备聚氨酯(PU)泡沫塑料技术,通过了由国家环保部组织的鉴定。
二氧化碳合成可降解塑料的进展(上)钱伯章二氧化碳(CO2)是石油和天然气等物质燃烧释放出来的一种气体,既是环境温室效应的“元凶”,又是潜在的碳资源。
环境友好材料是指在原料采集、产品制造、使用或者再生循环利用以及废料处理等环节中对环境负荷最小的材料,具有资源和能源消耗少、对生态和环境污染小、再生利用率高等特点。
而目前国内外在研发领域具有创新优势的可降解塑料原料———二氧化碳基聚合物,正是值得石化行业关注的环境友好型塑料原料。
普通的塑料原料,如聚乙烯、聚丙烯等聚合物是以烃为单体聚合而成,而二氧化碳基聚合物则是以烃和二氧化碳为原料共聚而成,其中二氧化碳含量占31%~50%,与常规聚合物相比,对烃及上游原料石油的消耗大大减少。
二氧化碳基聚合物不但可以减少对石油的消耗,而且环境适应性也很理想。
1世界研发现状与进展根据IEA统计,2007年中国的二氧化碳排放量已经达60.7亿t,而同期美国的排放量为57.7亿吨,中国事实上已经成为世界第一碳排放大国。
鉴于温室气体排放带来的潜在威胁,全球多数国家已经加入到了努力减少温室气体排放(特别是二氧化碳)的行列当中。
二氧化碳的回收利用成为当下的热点。
二氧化碳基聚合物使用后产生的塑料废弃物,可以通过回收利用、焚烧和填埋等多种方式处理,废弃的二氧化碳基聚合物可以像普通塑料一样回收后进行再利用;进行焚烧处理时只生成二氧化碳和水,不产生烟雾,不会造成二次污染;进行填埋处理时,可在数月内降解。
二氧化碳降解塑料属完全生物降解塑料类,可在自然环境中完全降解,可用于一次性包装材料、餐具、保鲜材料、一次性医用材料、地膜等方面。
二氧化碳降解塑料作为环保产品和高科技产品,正成为当今世界瞩目的研究开发热点。
利用此技术生产的降解塑料,不仅将工业废气二氧化碳制成了对环境友好的可降解塑料,而且避免了传统塑料产品对环境的二次污染。
它的发展,不但扩大了塑料的功能,而且在一定程度上对日益枯竭的石油资源是一个补充。
因此,二氧化碳降解塑料的生产和应用,无论从环境保护,或是从资源再生利用角度看,都具有重要的意义。
美国、韩国、日本、俄罗斯和我国台湾省的科学家在二氧化碳基聚合物领域进行了大量的研发工作。
目前已批量生产的二氧化碳基塑料原料主要有二氧化碳/环氧丙烷共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧乙烷三元共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧环己烷三元共聚物等品种。
由二氧化碳制备完全降解塑料的研究始于1969年。
日本油封公司发现,二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下共聚可得到交替型脂肪族聚碳酸酯。
这种聚合物具有良好的环境可降解性。
美国在此基础上通过改进催化剂,于1994年生产出二氧化碳可降解共聚物。
国外开展该项工作的研究单位主要有:日本东京大学、波兰理工大学、美国Pittsburgh大学和TexasA&M大学、日本京都大学、埃克森研究公司等。
美国空气产品与化学品公司和陶氏化学公司已合成出相应的产品。
到目前为止,只有美国、日本和韩国等生产二氧化碳降解塑料,美国年产量约为2万t,日本、韩国也已形成年产上万吨规模。
将二氧化碳与环氧丙烷(PO)共聚的技术于上世纪60年代首次发现,但是由于副反应生成环状丙烯碳酸酯(CPC)而未能推向商业化,该副反应导致不稳定的低分子量共聚物生成。
现在,由日本东京大学工程学院化学与生物技术系KyokoNozaki教授开化工市场◆钱伯章◆二氧化碳合成可降解塑料的国内外进展(上)Vol.36 No.10Oct.2011上海化工〃38〃Shanghai Chemical Industry发的新催化剂基本上解决了这一限制。
新催化剂为含有2个醋酸酯配合基的双-(哌啶基甲基)-羟碘钴(III)络合物,它由醋酸钴与对应的双水杨叉二胺反应合成,随后在过量醋酸和空气存在下进行氧化而成。
该催化剂可使CO2与环氧化物,如环氧丙烷、环氧1-丁烷和环氧1-己烷反应可选择性地生成共聚物。
例如,该催化剂可用于使CO2与环氧丙烷分子制取共聚物,其平均分子量为26500。
反应发生在DME(1,2-二甲氧基乙烷)溶剂和1.4 MPa CO2条件下,产率为99%,选择性为97%。
环状丙烯碳酸酯的生成则受到抑制。
这类共聚物的商业化生产为利用CO2提供了机遇,从而可减少这种温室气体排向大气。
该项目研究从CO2与环氧化物制取脂肪族聚碳酯的商业化开始着手。
得到日本新能源与工业技术开发组织的支持,并有日本3家大学(包括东京大学)和4家公司参与。
美国得克萨斯州A&M大学的化学教授DonaldJ.Darensbourg开发从CO2生产塑料的工艺过程,包括从CO2生产聚碳酸酯,以及基于使用磷铝金属络合物为催化剂生产环氧乙烷或氧杂环丁烷。
二氧化碳降解塑料随着其生产成本的降低及应用领域的不断扩展,在21世纪将有广阔的市场前景。
二氧化碳降解塑料作为一类可完全降解的环保塑料,可广泛用于在自然环境中较难回收利用的领域,有利于堆肥化领域、医用材料领域等,其应用范围将进一步拓宽,其用量也将进一步增大。
美国Cornell大学研究人员首次发现一种方法,利用可再生资源和CO2可制取塑料。
迄今为止,使用CO2为原材料制取聚合物,还需使用石油衍生物如环氧丙烷或环氧环己烷。
而新的聚合物———替代的R-环氧柠檬烷(LO)单体与CO2的共聚体,称之为聚碳酸柠檬酯(PLC),它有许多类似聚苯乙烯(PS)的特性,同时具有可生物降解性。
R-环氧柠檬烷(LO)由自然界的环状单萜烯、柠檬烯(1,8-萜二烯)得到,它存在于300多种植物中。
柠檬果皮中高达90%~97%的油就含有R-环氧柠檬烷的对映体。
试验表明,在搅拌式反应器中,液体R-环氧柠檬烷与CO2在β-二亚胺锌络合物催化剂存在下,在室温和0.68 MPa的CO2压力下,可生成聚碳酸柠檬酯,约反应24 h,PLC转化率为15%。
虽然研究处于初步阶段,但对进一步的开发已引起兴趣。
总部设在美国马萨诸塞州沃尔瑟姆(Waltham)的Novomer公司于2009年12月中旬宣布,开发的新技术可使用二氧化碳作为生产包装用塑料和涂料的原料,据称,该工艺与传统塑料制造相比,使用能量可减半。
Novomer公司将与伊士曼柯达(EastmanKodak)公司合作,使该工艺推向商业化,现已从纽约州能源研究与开发局取得40万美元的资助。
该工艺过程可生产塑料瓶和塑料收缩包装,应用于众多消费者使用的包装物品。
新的塑料还可提供氧气阻隔性能,这将有助于保护一些对腐烂敏感的物品。
该塑料也有改善的耐冲击性和硬度,这意味着可减少塑料用量,由此可减重,对整个供应链而言可减少能量和运输成本。
该技术由康奈尔(Cornell)大学开发。
2008年,Novomer公司宣布推出其第一款产品NB-180,为聚丙烯碳酸酯(PPC)的祭祀粘合剂,它能更清洁燃烧,更为均一,与其他适用产品相比,可在较低温度下燃烧。
Novomer公司的新产品属于环境友好塑料。
据称,NB-180是一种无定形、无色热塑性聚合物(聚丙烯碳酸钙),可在环境中分解,使其成为电子、钎焊和陶瓷行业可广泛应用的完美的解决方案产品。
帝斯曼公司与美国Novomer公司于2010年1月22日宣布,采用CO2作为原材料,合作开发CO2基涂层树脂。
从CO2和环氧丙烷生产聚合物的化学和过程技术将由Novomer公司开发,而帝斯曼公司将使聚合物转化成树脂,并将其加以配方,应用目标如涂料、胶粘剂和书画艺术品。
帝斯曼公司表示,使用高达50%的CO2作为原材料,则这些树脂的生产将可改进碳足迹。
美国Novomer公司获资助将使二氧化碳塑料加快推向商业化,该公司于2010年8月3日获美国联邦刺激奖1840万美元,将有助于以二氧化碳为原料,加快使塑料材料生产线实现商业化。
美国能源部于2010年7月22日宣布,作为美国复苏和再投资法案拨款1.06亿美元的一部分资金将用于资助6家公司,这6家公司正在使被捕获的二氧化碳排放转化成有用产品。
这些创新项目将使威胁气候的碳污染转化为经济资源。
Novomer公司在纽约州伊萨卡(Ithaca)拥有研究和开发实验室,该公司还利用合作伙伴伊士曼柯达公司以及雅保公司运营的生产设施,并与工业气体供应商普莱克斯公司开展合作。
2009年年底,Novomer 公司在伊士曼柯达公司位于罗切斯特第10期钱伯章:二氧化碳合成可降解塑料的国内外进展(上)〃39〃(Rochester)的总部,已在小型反应器中开始中型规模生产聚丙烯碳酸酯树脂。
PPC由环氧丙烷与二氧化碳或一氧化碳相组合来生产。
据称,PPC比标准的塑料使用化石燃料要少50%。
PPC的潜在市场包括涂料、表面活性剂、软包装和纤维。
据称,使用二氧化碳生产应用于涂料和胶粘剂的低分子量热固性多元醇可望于2011年实现商业化。
高分子量热塑性聚合物可望于2012年实现商品化。
Novomer公司的PPC聚合物潜在用途可用于软包装和硬包装,包括食品包装薄膜和吹塑瓶。
Novomer公司表示,公司的增长驱动力之一是其材料含有40%~50%二氧化碳,与传统材料相比,还具有优良的性能。
Novomer公司的PPC 技术由康奈尔(Cornell)大学的研究人员在伊萨卡(Ithaca)开发。
这些研究人员已在该公司拥有投资资金。
其他的投资者包括位于华盛顿州柯特兰(Kirtland)的OVP风险投资合作伙伴公司(OVP Venture Partners)和荷兰帝斯曼公司旗下的帝斯曼风险投资公司(DSMVenturing,)。
德国正在研究将发电厂排放的大量二氧化碳转化成有用的塑料原料。
在处理影响全球气候变暖的温室气体二氧化碳问题上,迄今研究的重点都放在将二氧化碳地下储存上,德国研究人员最近提出了一个不同的思路,即将二氧化碳转化成塑料原料,用于生产饮料瓶、DVD光碟和其他有用的塑料制品。
德国亚琛工大的研究人员托马斯〃米勒认为,将气候保护与塑料生产结合起来,比单纯地将二氧化碳储存到地下有意义得多。
目前米勒领导的研究人员已在亚琛工大建立了一个催化剂研究中心,并和位于勒弗库森的德国拜耳化学公司合作,共同研究如何从二氧化碳中生产廉价的聚碳酸酯塑料。
聚碳酸酯塑料是生产塑料瓶、DVD光碟和镜片等塑料制品非常普遍的原料,每年全球的需求量达数百万吨。
因此,如果能够研究成功从二氧化碳廉价生产聚碳酸酯的工艺,其应用前景将非常广阔。
米勒认为,虽然利用二氧化碳生产塑料原料并不能完全解决全球气候变暖的问题,但对减缓气候变暖会有很大的贡献。
米勒同时也表示,这项工艺的研究也并非很容易,因为二氧化碳是非常稳定的化学分子,要使其发生化学转化,本身就要消耗能源,另外还需要研究特殊的催化剂,估计至少还需要数年才能进入工业化应用。
德国和日本的化学家最新提出,用工业生产排放的废气二氧化碳做成塑料,可用来生产CD和DVD光碟等。