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二氧化碳有可能成为工业原料吗?

二氧化碳有可能成为工业原料吗?

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  • 发布时间:2023-04-10 16:55
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二氧化碳能成为工业原料吗?在工业生产、驾驶甚至日常生活中,都会产生大量的二氧化碳。据不完全统计,每年有数十亿吨二氧化碳气体释放到大气中。毫无疑问,这些二氧化碳排放将对地球环境产生负面影响。作为全球温室效应的主要原因,近年来二氧化碳的情况并不乐观。

但是二氧化碳真的只会引起麻烦吗?别忘了碳酸饮料、泡沫灭火器和干冰这一“降温神器”,更不用说对植物生长至关重要的光合作用了。在阳光下,植物利用光合色素将二氧化碳和水转化为氧气和碳水化合物,而前者构成了生物世界生存的基础,而后者则直接为植物生长提供能源和“建筑材料”。

碳是化学工业中的重要元素,大量化学产品的主要成分是碳。那么,像植物一样,二氧化碳可以作为“碳源”生产塑化的“建筑材料”吗?1969年,一位日本科学家首次提出了将二氧化碳作为“梦想材料”,将二氧化碳转化为二氧化碳基聚合物,用于制造塑料。“这不仅是因为它的成本低、二氧化碳储量丰富,还因为它可以显著减少塑料行业对石油等化石燃料的依赖,从而扩大基础化工的原材料供应,开辟可持续发展的新途径。

然而,燃烧链末端的二氧化碳具有非常稳定的化学财产,在一般条件下很难分解。此外,由于二氧化碳含量低,只能通过泵送高性能催化剂来实现二氧化碳的转化。40多年来,寻找合适的催化剂一直是一个挑战。

不久前,先进聚合物和高性能塑料的制造商成功地确定了可以将二氧化碳转化为工业生产碳源的“超级催化剂”。在生产过程中,二氧化碳占原料的比例高达20%。这项新技术可以让二氧化碳与用于生产传统泡沫塑料的原料聚合,并将二氧化碳引入“工业原料循环”,同时提高产品性能。

在塑料工业中,聚氨酯泡沫由于其弹性,被广泛用作防震包装材料、吸声材料和吸水材料。聚氨酯的主要成分是多元醇和异氰酸酯。在“超级催化剂”的作用下,二氧化碳可以打开化学键形成二氧化碳碱,嵌入多元醇,聚合成聚碳酸酯多元醇,最终与异氰酸酯形成聚醚碳酸酯聚氨酯。聚氨酯泡沫塑料在力学性能、耐水解性、耐热性、抗氧化性和耐磨性方面均优于传统聚氨酯。

在过去,泡沫塑料的生产完全以石油为基础。有了这项新技术,二氧化碳可以取代1/4的石油消耗量。此外,催化剂在生产过程中不会被还原,生产设施也会长期使用。二氧化碳可以从化石发电厂等上游公司廉价获得。从长远来看,使用二氧化碳作为工业原料不仅比传统技术更环保,而且具有相当大的经济竞争力。

 

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