4月24日,藍星埃肯科學(xué)家與合作伙伴共同的研究成果《用三氯化硼催化回收有機硅廢料以產(chǎn)生關(guān)鍵氯硅烷》正式發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(《Science》)雜志。
文章中首次揭示在接近室溫40℃環(huán)境下,利用高效鎵催化劑實現(xiàn)廢舊有機硅回收過程提升百萬倍的反應(yīng)速率。創(chuàng)新的回收工藝將有機硅廢料轉(zhuǎn)化為有機硅的基本組成單元氯硅烷,從而可以從幾乎任何類型的有機硅廢料中生產(chǎn)出高純度的回收材料。
有機硅材料因優(yōu)異的機械性能、熱穩(wěn)定性、化學(xué)耐受性和低毒性,在日常生活、汽車制造、電子電器、醫(yī)療保健和航空航天等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計,2024年全球有機硅消費量(以硅氧烷計)約310萬噸,市場價值約400億美元。然而有機硅的生產(chǎn)過程能耗高且排放大量二氧化碳,而有機硅廢棄物的處理方式目前主要依靠焚燒或填埋,這不僅浪費資源,還對環(huán)境造成很大影響。
研究團隊針對這一問題,提出了一種創(chuàng)新的化學(xué)回收方法,在40℃的低溫條件下即可高效地將各種有機硅廢棄物轉(zhuǎn)化為氯硅烷,重新用于有機硅生產(chǎn),從而實現(xiàn)有機硅的循環(huán)利用。
研究團隊通過大量實驗優(yōu)化了催化劑和反應(yīng)條件,發(fā)現(xiàn)鎵催化劑與三氯化硼的結(jié)合能夠顯著降低反應(yīng)能壘,提高反應(yīng)速率和產(chǎn)率。實驗結(jié)果顯示,無論是硅油、硅橡膠還是工業(yè)有機硅廢棄物,甚至是含有填料和添加劑的復(fù)雜有機硅制品,都可以通過這項技術(shù)進行回收利用。這一發(fā)現(xiàn)突破了硅酮聚合物及其衍生物產(chǎn)品回收的技術(shù)難題,目前,正在與多方合作者探索工業(yè)化應(yīng)用的可行性,未來有望實現(xiàn)全球有機硅廢棄物的大規(guī)?;厥赵倮茫璨牧暇G色化發(fā)展和全球碳減排。
這項研究是藍星埃肯與法國里昂第一大學(xué)、法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)下屬學(xué)術(shù)實驗室CP2M以及負責(zé)首批試點項目的合作伙伴公司Activation長期合作的成果。此前,藍星??嫌袡C硅法國研發(fā)團隊與合作伙伴突破性地解決了聚合反應(yīng)中環(huán)體低聚物污染有機硅聚合物的行業(yè)難題,有效消除了特殊應(yīng)用中低環(huán)體物質(zhì)的毒性影響,進而生產(chǎn)更高品質(zhì)的有機硅產(chǎn)品,相關(guān)成果已于2023年9月1日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。此次在《科學(xué)》上發(fā)表的這一最新成就進一步鞏固了藍星??献鳛榭沙掷m(xù)有機硅解決方案領(lǐng)導(dǎo)者的地位,受到了全球有機硅領(lǐng)域的極大關(guān)注。
一直以來,藍星??细叨茸⒅刂虚L期重大技術(shù)突破和開放創(chuàng)新合作,相繼在有機硅等新材料的可持續(xù)技術(shù)上取得重大進展,并持續(xù)推動研究成果產(chǎn)業(yè)化落地,建立全價值鏈合作伙伴關(guān)系,踐行綠色低碳的發(fā)展使命與擔(dān)當(dāng)。