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回收再利用是人類解決全球塑料垃圾問題的重要方案之一。其中，大部分的塑料垃圾在再被回收后仍會被制成塑料產(chǎn)品。不過，科學家們也一直在探索不同的方法來將其轉化為更有價值的產(chǎn)品。

近期，東京都市大學（Tokyo Metropolitan University）的一組研究人員在這方面就取得了新的突破。他們發(fā)現(xiàn)，支撐在氧化鋯表面的金納米粒子可以將生物質和聚酯等廢料變成有機硅烷化合物，這是一種可用于各種應用的寶貴化學品。

最新研究成果已于近期發(fā)表在了《美國化學會志》（JACS）上。據(jù)稱，這是一種更環(huán)保、要求更低的廢物升級改造方法，利用了金納米粒子和氧化鋯載體的兩性（酸和堿）性質之間的“合作”。

事實上，該團隊一直都在致力于將塑料和生物質轉化為有機硅烷，它是一種連接有硅原子的有機分子，形成碳硅鍵。具體而言，有機硅烷是高性能涂料的寶貴材料，也是生產(chǎn)藥品和農(nóng)用化學品的中間體。

然而，硅原子的添加往往涉及對空氣和水分敏感的試劑，需要高溫，更不用說苛刻的酸性或堿性條件可能使轉換過程本身成為環(huán)境負擔。不過現(xiàn)在，該團隊已經(jīng)突破了這一瓶頸。

據(jù)悉，他們應用了一種混合催化劑材料，該材料由支撐在氧化鋯載體上的金納米顆粒組成。這種催化劑采用醚基和酯基，這兩種基團在塑料（如聚酯）和生物質化合物（如纖維素）中都很豐富，可以幫助它們與一種被稱為二硅烷的含硅化合物發(fā)生反應。然后只需微微加熱，他們就成功地在酯或醚基所在的地方創(chuàng)建了有機硅烷基團。

通過對機理的詳細研究，研究小組發(fā)現(xiàn)，金納米顆粒與載體的兩性（堿性和酸性）性質之間的合作，是在溫和條件下原料有效、高產(chǎn)轉化的原因。

鑒于塑料垃圾處理通常需要燃燒或苛刻的酸性/堿性條件，該工藝本身已經(jīng)提供了一條在要求低得多的條件下分解聚酯的簡便途徑。而且，反應的產(chǎn)物本身也是有價值的化合物，可以用于新的應用。該團隊希望，新工藝能構成了人類通往碳中和未來途徑的一部分。

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