变废为宝，废旧塑料用微波照射2分钟后，化身电池阳极材料
在我们的周围到处都能看见大量废弃的塑料制品，如一次性泡沫塑料饭盒、塑料袋、塑料瓶，它们从自然界而来，由人类制造，最终归结于大自然时却不易被消纳，这种“白色污染”目前已成为全球性的环境难题。
2019年荒野保护协会净滩行动数据指出，海洋废弃物70%都是塑料瓶、吸管与塑胶杯等制品。我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一，每年用于白色污染的治理经费大约1850万左右。
虽然2007年已颁布“限塑令”，但我国每年丢弃在环境中的废旧包装塑料袋、塑料饭盒、塑料瓶等仍不计其数，不仅影响了市容和自然景观，产生“视觉污染”，而且因难以降解，对生态环境还会造成潜在危害。而且废旧塑料混入城市垃圾一同焚烧后，会产生有害气体，污染空气，损害人体健康。
为防治“白色污染”，各国都着手从政策、技术、回收等方面进行治理，如“限塑令”、以纸代塑、可降解塑料、强制回收等措施。而从节约资源的角度出发，由于塑料制品主要来源于日益枯竭的石油资源，应尽可能回收。那么要如何进一步提高塑胶的回收价值，让人们有动力回收与再利用这些塑胶呢？
近年来，各国科学家们为废旧塑料的回收再利用做了多种尝试与努力：将塑料袋、塑胶薄膜的主要成分——聚乙烯塑胶转化成锂电池的阳极材料；通过新型钒光催化剂，将塑胶转化成甲酸用于氢燃料电池发电等，这将是一项长期而意义深远的工作。
近日，美国普渡大学的研究人员采用了一种超快微波辐照工艺，将聚对苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）塑胶片转变为对苯二甲酸二钠，并将其作为电池阳极材料，相关研究成果已发表于《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》杂志。
在种类繁多的塑胶中，拥有耐撞、韧性佳、耐水耐油、质量轻、容易生产的PET是常见、用量非常之大的塑胶，如塑料瓶、聚酯透明膜、塑胶餐具等，同时它们也是一种回收最多的聚合物。
因此，大家都在努力改进这种重要聚合物的回收方法，甚至将之转变成一种截然不同的新材料，包括化学过滤器、碳纤维、以及用于建筑行业的混凝土状物质。普渡大学的研究人员认为，或许可以把 PET转换成另一种大有用处的材料——对苯二甲酸二钠，这种有机分子具备优良的电化学性能，是锂电池与钠电池的潜在阳极材料之一。
当前，电池多使用石墨和铜混合而成的材料作为阳极。为改进当前的电池技术，科学家们已经将目光面向了各种材料，而这种能够回收的塑料就成了科学家急切研究的东西。同时，也有科学家出于环保目的而开展替代研究。因对苯二甲酸二钠具有令人印象深刻的电化学性能和环保优势，多年来科学界一直在研究这种小有机分子是否能够替代锂或钠电池中的阳极材料。
合成对苯二甲酸二钠的新方法，就是从将PET还原为薄片开始。据该研究团队称，他们采用的转化方法非常简单，首先把PET塑胶变薄，再把一片片的PET进行微波处理2min，塑胶片就会转化成对苯二甲酸二鈉了；其后，再通过一系列X射线衍射和光谱成像技术，证实了这种经过特殊工艺处理过的材料纯度。研究人员指出，微波过程十分快速，在普通的家用微波炉装置中，可以在短短的120s内将PET转变成对苯二甲酸二钠。
据了解，由于微波技术具有反应过程快的特点，因而在有机反应领域中具有适应性，近年来广受科学界的关注。
重点是，该技术所使用的材料成本低、具可持续性且可回收。这种新型阳极既可用于锂电池、亦可用于钠电池的功能部件，研究人员对后者的大规模应用潜力产生了浓厚兴趣。因为地球上的盐分（氯化钠）很丰富，因此钠基电池有望进一步降低储能的成本，同时可着眼于大型可再生能源存储解决方案的未来。
据悉，目前普渡大学研究小组既在锂电池、也在钠电池上尝试了该方法，并与印度理工学院和塔夫茨大学的研究人员开展合作。他们表示，这种塑料后期的大规模转化，不仅可以为塑料瓶等“白色污染”回收应用开辟新的道路，也可以降低电池成本，可谓是一举两得的事情。