塑料包裝不環(huán)保。塑料包裝不能裝熱水。喝了塑料瓶裝的熱水，容易有殘留物質(zhì)進(jìn)入身體，對(duì)身體有害……這些是大家對(duì)于塑料瓶的固有印象。如今，南京理工大學(xué)一項(xiàng)新技術(shù)可以摘掉塑料瓶“不環(huán)保”、“含有毒物質(zhì)”的帽子了。
塑料瓶的主要成分是聚酯。聚酯的生產(chǎn)制備過(guò)程中，需要一種催化劑。以前大多采用含有毒重金屬的銻系催化劑，對(duì)人和環(huán)境造成了較嚴(yán)重的隱患，尤其是在受熱后，毒素產(chǎn)生的可能性更大。這是塑料瓶可能產(chǎn)生有毒物質(zhì)的萬(wàn)惡之源。為了解決“塑料有毒”這個(gè)問(wèn)題，科研人員后來(lái)使用了鈦系催化劑。這種催化劑具有活性高、用量少等優(yōu)點(diǎn)，但存在分散性差、反應(yīng)速度低等缺點(diǎn)。
如今，南理工汪信、劉孝恒、陸路德、楊緒杰教授等發(fā)明的一種方法，可以生產(chǎn)出高效、環(huán)保、安全的催化劑——納米二氧化鈦晶體。
為什么說(shuō)是高效的?因?yàn)樵摷夹g(shù)可以制備納米級(jí)的超細(xì)催化劑。汪信教授說(shuō)，晶體很細(xì)小，比表面積就會(huì)增大，反應(yīng)活性就相應(yīng)增強(qiáng)了，催化效果也更加明顯了。而且，該技術(shù)還采用了無(wú)機(jī)、有機(jī)表面修飾技術(shù)，解決了超細(xì)二氧化鈦在反應(yīng)體系中的分散問(wèn)題，提高了催化劑在反應(yīng)體系中的有效催化活性中心，解決了傳統(tǒng)鈦系催化劑反應(yīng)速度低的難題。
超細(xì)納米級(jí)的二氧化鈦催化劑是從聚乙二醇體系中提取的，而聚乙二醇無(wú)毒。所以，該技術(shù)解決了傳統(tǒng)銻系催化劑可能有重金屬殘留的問(wèn)題。
原先制取二氧化鈦都是在高溫條件下完成的，不僅耗能高，而且獲得的二氧化鈦催化劑顆粒大，催化效果差，制取過(guò)程中用到的表面活性劑只能作為工業(yè)廢水排入環(huán)境，很不環(huán)保。該校的新技術(shù)可以在低溫環(huán)境下制備，降低耗能的同時(shí)，還可以回收原材料聚乙二醇，重復(fù)利用。
新技術(shù)制備出的超細(xì)催化劑效能到底怎么樣呢?劉孝恒教授說(shuō)，使用這種超細(xì)催化劑后，聚酯產(chǎn)品后加工粘度可降低10%以上，乙醛含量降低20%，聚合反應(yīng)速率可加快20%，提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗。而且用這種催化劑制成的聚酯生產(chǎn)的瓶子具有光亮度優(yōu)異、強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，可提高熱灌裝飲料的灌裝溫度。
近日，該項(xiàng)目剛獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局和世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織聯(lián)合頒發(fā)的“第十三屆中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)”，可成功應(yīng)用于催化、復(fù)合材料、化妝品等多種領(lǐng)域，革新了生產(chǎn)技術(shù)、提升了產(chǎn)品質(zhì)量、改善了生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
