米乐m6官方网站（以下简称“AIST”）、催化剂化学综合研究中心、硅化学组首席研究员田中真司、研究组组长中岛由美子被用于PET瓶并被丢弃PET树脂在比以前显着降低的温度下分解，并且是原材料对苯二甲酸二甲酯具有高收率、高纯度的特点。
这项技术是碳酸二甲酯碱分解法，PET树脂的分解在室温下短时间内有效地进行，并且可以以超过90%的收率获得原料对苯二甲酸二甲酯。该方法有望降低PET瓶“瓶对瓶”回收的成本，因为与目前需要200摄氏度以上高温处理的方法相比，温度可以显着降低。该技术的详细信息将由英国皇家化学学会于 2021 年 11 月 8 日（格林威治时间）发布绿色化学发表在杂志上。
使用该技术的 PET 瓶高效回收方法概述
近期，塑料垃圾造成的环境污染问题备受关注。因此，迫切需要开发有效回收社会使用的塑料制品的基础技术。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）树脂是现代社会不可缺少的塑料材料，用于食品瓶和纺织品。作为回收的PET树脂的回收方法，材料回收和化学回收是已知的。前者是将用过的PET树脂进行分类，然后熔化并重新成型为树脂的方法，但杂质使其难以恢复到回收前的质量。另一方面，后者可以通过将PET树脂化学分解成低分子化合物来生产与原始PET产品相同质量的产品。然而，该方法存在分解处理需要高温且成本高的问题。SDG（可持续发展目标）的角度来看，要求可以重复播放。不降低质量的化学回收对于这一目的很有希望，并且正在积极研究各种降低分解温度的方法。
AIST催化剂化学跨学科研究中心一直致力于开发催化剂技术，以利用各种未使用的资源，为促进资源循环型社会做出贡献。我们最近开始开发催化剂技术，以有效回收塑料废物。作为PET树脂的高效化学回收酯交换反应并捕获副产品平衡反应，我们实现了反应温度的显着降低。
PET树脂的传统化学回收方法包括在高温高压条件下使用水或甲醇的方法，以及使用过量乙二醇的方法，但这两种方法都需要200℃或更高的高温条件。此外，使用碱催化剂和甲醇的方法允许反应在相对较低的温度（~100℃）下发生，但需要较长的反应时间和较大的环境影响。卤素溶剂
AIST 重点关注以下事实：PET 树脂的分解反应是平衡反应，同时涉及逆反应，即聚合反应。也就是说，PET树脂分解反应生成的对苯二甲酸二甲酯乙二醇认为这种逆反应的存在降低了分解反应的效率，因为它在相同的条件下再次反应并返回到原来的PET树脂。通常，在这种平衡反应中，可以通过使用大量过量的反应物或通过去除副产物来进一步促进正向反应。然而，使用大量过量的反应物增加了加工成本。另外，副产物乙二醇的除去需要200℃以上的高温，因此无法降低反应温度。因此，我们用碳酸二甲酯捕获乙二醇并创建了化学稳定的碳酸乙烯酯来抑制逆反应并促进正反应的想法。 （图1）。
图1该技术的关键思想：碳酸二甲酯捕获乙二醇
发现，通过将甲醇、碳酸二甲酯和甲醇锂（碱性催化剂）以适当的比例混合到市售PET饮料瓶的薄片样品中，在室温下约3小时内超过90%的PET分解。接下来，当反应温度设定为50℃时，所有片状PET都分解了。该反应生成的对苯二甲酸二甲酯，反应后通过简单的纯化操作（过滤、浓缩、水洗）即可分离出高纯度（>99%）的晶体，可重新用作PET原料。还发现乙二醇被碳酸二甲酯捕获，并且也以高收率得到碳酸亚乙酯。碳酸亚乙酯是一种高附加值的化工产品，可用作锂离子电池的电解质，因此该方法使用PET衍生的乙二醇。升级改造方法此外，由于催化剂甲醇锂在反应完成后作为不溶物沉淀，因此可以通过过滤容易地从产物中分离和回收。
图2 使用该技术从PET树脂合成对苯二甲酸二甲酯和碳酸亚乙酯
未来，我们的目标是在社会上实施这种回收方法，并会考虑改进催化剂，扩大反应规模，并考虑其对各种含PET产品的适用性。此外，我们还将继续积极研究开发用于回收PET树脂以外的各种塑料材料的催化剂。