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参考消息网4月8日报道据阿根廷布宜诺斯艾利斯经济新闻网4月3日报道，全世界每年产生的塑料量正呈爆炸式增长。根据非营利组织“塑料汤”基金会去年获得的信息，该数字已从1950年的200万吨增长到2021年的3.9亿多吨。这其中还不包括合成纤维，因此实际产量还要高得多。除了关注如何降低这一数字之外，科学家们还在集中精力研究对其进行降解的替代方案。
根据发表在《美国化学学会杂志》上的一篇文章，日本东京都立大学的研究人员发现，负载在氧化锆表面的金纳米粒子可帮助将生物质和聚酯等废料转化为有机硅烷化合物，这是具有广泛用途的宝贵化学物质。新方法利用了金纳米粒子与氧化锆载体的两性性质（一种既可以作为酸也可以作为碱发生反应的物质）之间的合作。其带来的结果是一种条件要求更低的反应，也是一种更环保的废物回收利用方法。
回收是人类解决全球塑料废物问题的重要组成部分。科学家们也一直在探索将废料用作资源的方案。这包括升级再造，以及将废料转化为更有价值的化合物和全新产品。
东京都立大学的研究团队（由该大学城市环境科学研究生院环境应用化学系副教授三浦大树领导）一直致力于将塑料和生物质转化为有机硅烷。这种有机分子带有硅原子，可形成碳-硅键。有机硅烷是高性能涂料中的宝贵材料，也是药品和农用化学品制造中的介质。然而，添加硅原子通常需要对空气、水分敏感的试剂，还需要苛刻的酸性或碱性条件。这可能会使转化过程本身成为一种环境负担。
现在，该团队使用了一种混合催化剂材料，由负载在氧化锆载体上的金纳米粒子组成。该催化剂作用于醚基和酯基，这两种基团在聚酯等塑料和纤维素等生物质化合物中都很丰富。该催化剂帮助它们与一种被称为乙硅烷的含硅化合物发生反应。在溶液中温和加热的条件下，该团队成功地在酯基或醚基所在的位置生成了有机硅烷基团。
通过对反应机制的详细研究，该团队发现，金纳米粒子与载体的两性性质之间的合作，是在一般条件下高效、高产地转化原材料的原因。由于塑料废物处理通常需要燃烧，或者苛刻的酸性/碱性条件，因此该工艺本身提供了一条在要求低得多的条件下分解聚酯的简单途径。
然而，这里的关键是，反应的产物本身就是有价值的产物，可以用于新用途。三浦总结说：“我们的团队希望，这条通向有机硅烷生产的新途径能成为通往碳中和未来的道路的一部分，塑料未来不会进入环境中，而是会成为对社会更有用的产品。”
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