一個研究小組創造了一種雷射技術，將堅硬的塑膠分解成有價值的成分，為解決全球塑膠污染問題提供了一種新的、可持續的方法。由德州工程師領導的全球研究小組開發出了一種基於雷射的方法，可將塑膠和其他材料中的分子分解成基本成分，以便將來重新使用。

一系列反射鏡和棱鏡使雷射偏轉並聚焦，從而完成反應。資料來源：德州大學奧斯汀分校

這項發現涉及在稱為過渡金屬二鈣化物的二維材料上鋪設這些材料，然後點亮它們，它有可能改善我們處理塑膠的方式，因為用現在的技術幾乎無法分解塑膠。

“透過利用這些獨特的反應，我們可以探索將環境污染物轉化為有價值、可重複使用的化學物質的新途徑，從而為發展更具可持續性的循環經濟做出貢獻，”該項目負責人之一、科克雷爾工程學院沃克機械工程系教授鄭躍兵說，”這一發現對於應對環境挑戰和推動綠色化學領域的發展具有重要意義。”

這項研究最近發表在《自然通訊》（Nature Communications）上。研究小組成員包括加州大學柏克萊分校、日本東北大學、勞倫斯柏克萊國家實驗室、貝勒大學和賓州州立大學的研究人員。

塑膠污染已成為全球環境危機，每年都有數百萬噸塑膠垃圾堆積在垃圾掩埋場和海洋中。傳統的塑膠降解方法往往是能源密集、有害環境且效果不佳。研究人員設想利用這項新發現來開發高效的塑膠回收技術，以減少污染。

Yuebing Zheng 教授和研究生黃思遠。圖片來源：德州大學奧斯汀分校

研究人員利用低功率光打破了塑膠的化學鍵，並產生了新的化學鍵，使這些材料變成了發光碳點。碳基奈米材料具有多種功能，因此需求量很大，這些碳點有可能被用作下一代電腦設備的記憶體儲存設備。

加州大學柏克萊分校博士後李金剛在UT開始了這項研究，他說：”有可能把本身可能永遠不會分解的塑料變成對許多不同行業有用的東西，這令人興奮。”

這種特定反應被稱為CH 活化，即有機分子中的碳-氫鍵被選擇性地斷裂並轉化為新的化學鍵。在這項研究中，二維材料催化了這種反應，導致氫分子轉化為氣體。這為碳分子相互結合形成資訊儲存點掃清了道路。

要優化光驅動的CH 活化過程並將其推廣到工業應用中，還需要進一步的研究和開發。不過，這項研究標誌著在尋求塑膠廢棄物管理的可持續解決方案方面邁出了重要一步。

本研究中所展示的光驅動CH 活化過程可應用於許多長鏈有機化合物，包括奈米材料系統中常用的聚乙烯和界面活性劑。

編譯自/ ScitechDaily