新加坡國立大學(xué)(NUS)的研究人員為解決全球塑料垃圾問題做出了重大貢獻(xiàn)，他們創(chuàng)造了一種將塑料瓶垃圾轉(zhuǎn)化為氣凝膠的方法，用于許多有用的應(yīng)用。
塑料瓶通常由聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)制成，這是世界上回收最多的塑料。由新加坡國立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用塑料瓶廢料開發(fā)的PET氣凝膠——這是世界首創(chuàng)——柔軟、靈活、耐用、非常輕且易于處理。它們還具有優(yōu)異的隔熱性能和較強(qiáng)的吸收能力。這些特性使其具有廣泛的應(yīng)用前景，如建筑隔熱和隔音、油污清理，以及消防服和二氧化碳吸收面罩的輕型襯里，可用于消防救援和逃生。
塑料廢物有毒且不可生物降解。這種廢物往往最終流入海洋和垃圾填埋場，影響海洋生物，并造成地下水污染和土地稀缺等問題。在全球范圍內(nèi)，塑料瓶的年消費(fèi)量一直在穩(wěn)步增長，預(yù)計(jì)到2021年，每年的消費(fèi)量將超過5萬億噸。
塑料瓶廢物是最常見的一種塑料廢物，對環(huán)境有不利影響。該研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種簡單、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的方法，將塑料瓶廢料轉(zhuǎn)化為PET氣凝膠，用于多種用途。一個(gè)塑料瓶可以回收來生產(chǎn)a4大小的PET氣凝膠片。這種制造技術(shù)也易于大規(guī)模生產(chǎn)。通過這種方式，我們可以幫助減少塑料垃圾對環(huán)境的危害。
研究團(tuán)隊(duì)花了兩年時(shí)間(從2016年8月到2018年8月)來開發(fā)制造PET氣凝膠的技術(shù)。該P(yáng)ET氣凝膠用途非常廣泛。我們可以給他們不同的表面處理，以定制他們?yōu)椴煌膽?yīng)用。例如，當(dāng)加入不同的甲基，PET氣凝膠可以吸收大量的油非常迅速。根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)，它們的性能比現(xiàn)有的商業(yè)吸附劑高出七倍，而且非常適合清理漏油。
另一種新穎的應(yīng)用是利用PET氣凝膠的隔熱性能用于消防安全應(yīng)用?，F(xiàn)有的消防服體積龐大，經(jīng)常與其他呼吸和安全設(shè)備一起使用。這可能會對消防員造成傷害，尤其是在長期的行動中。
新型輕質(zhì)PET氣凝膠涂上阻燃劑后，具有優(yōu)異的耐熱性和穩(wěn)定性。它能承受620攝氏度的高溫——這是傳統(tǒng)消防服隔熱層的7倍，但重量只有傳統(tǒng)隔熱層的10%左右。柔軟靈活的PET氣凝膠也提供了更大的舒適性。
通過采用涂有阻燃劑的PET氣凝膠作為襯里材料，消防員的外套可以變得更輕、更安全、更便宜，還可以為個(gè)人使用生產(chǎn)低成本的耐熱夾克。
當(dāng)涂有胺類化合物時(shí)，PET氣凝膠能迅速吸收環(huán)境中的二氧化碳。它的吸收能力可與防毒面具中使用的材料相媲美，后者既昂貴又笨重。為了說明這一應(yīng)用，研究小組將一層薄薄的PET氣凝膠嵌入到一種商用細(xì)顆粒面罩中，以制造出一種既能有效吸收灰塵顆粒又能有效吸收二氧化碳的原型面罩。
在像新加坡這樣高度城市化的國家，使用PET氣凝膠制成的二氧化碳吸收面罩和耐熱夾克可以與高層建筑的滅火器放在一起，以便在平民從火災(zāi)中逃生時(shí)提供更多的保護(hù)。
新加坡國立大學(xué)的研究人員還在研究對PET氣凝膠進(jìn)行簡單的表面改性，以吸收一氧化碳等有毒氣體，一氧化碳是煙霧中最致命的成分。在他們早期的工作中，研究小組已經(jīng)成功地將紙張和時(shí)裝廢料分別轉(zhuǎn)化為纖維素和棉花氣凝膠。
該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為其新型PET氣凝膠技術(shù)申請了專利，并將繼續(xù)提高PET氣凝膠的性能并探索新的應(yīng)用。
