利用废旧塑料制备碳材料及其吸附性能研究文献综述
2020-04-16 16:34:46
文 献 综 述
废旧塑料制备碳材料的方法综述
1. 引言
塑料产品具有易老化和易破损的缺点,使用寿命有限且不可降解,大规模地生产和使用产生了大量的废弃塑料,带来了严峻的环境问题。因此废旧塑料的回收利用已成为世界各国亟待解决的问题[1]。
废旧塑料回收在经济上是不可行的,因成本很高。回收必须清洗去除标签,会产生其他废物,如废水和有机溶剂。若进行焚烧,会释放有毒气体和二氧化碳,严重污染大气。若进行填埋,塑料密度低,占据空间大,且长时间不能降解。
因此,从环保和节能的角度来看,通过碳回收将废塑料转化为高附加值碳材料,是非常有益的。本课题致力于制备在吸附性能方面有优势的新型碳材料,实现对水中有毒污染物的去除。
2. 废旧塑料的来源及危害
废旧塑料是城市固体废弃物中的一部分,其主要成分为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE,包括高密度PE 和低密度 PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)、酚醛树脂、聚苯乙烯(PS)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等。据调查,聚合物占所有垃圾场中废旧材料总量的 8%,体积分数可达 18%,其中 40%是废旧塑料[2]。我国城市生活垃圾中废塑料的比重为 0.4%-1.5%。
废塑料的危害主要分为两类:其一是污染景观环境,废旧塑料被弃置于城镇、景区、水体、道路旁,影响景观环境的整体美感。浅色塑料膜、塑料袋以及塑料包装材料被称为”白色污染”,严重影响我们的生活;其二是危害生态系统,指的是对动植物、水体以及土壤等的危害。早在1955年,人们就发现 PVC中残留的氯乙烯单体可以引起使前指骨发生溶化的”肢端骨溶解症”。从事 PVC合成的工人经常会出现手指麻木、刺痛等的雷诺氏综合症。在20世纪70年代,发现这些工人患肝脏血管肉瘤,这是一种极其罕见的肝癌。1975年,美国率先禁止将 PVC 用于包装材料和饮料瓶。废弃的农用塑料膜、路边的废旧塑料袋以及海洋中漂浮的塑料制品,被动物误食之后,无法消化和吸收,导致动物甚至是大型的海洋动物的死亡,且废旧塑料会缠住海运船只,造成海运的巨大损失,甚至酿成不可挽回的灾难[3]。
由此可见,废旧塑料给人类生产和生活带来严重的危害,对废旧塑料的合理管理与回收显得尤为重要。