選択的改質における表面反応：プラスチック浮遊の前提条件

Surface reactions in selective modification: the prerequisite for plastic flotation.

• Hongru Jiang
• Yingshuang Zhang
• Hui Wang

抄録

廃プラスチックの不適切な処理は多くの環境汚染の原因となっていますが、プラスチックリサイクルは発生源の管理により、環境中に新たに発生する廃プラスチックや残留する廃プラスチックの量を減らすことができます。プラスチック浮選法は、物理的、化学的特性が似ている廃プラスチックを分離することができるので、プラスチックリサイクルに有望な応用ができることを示唆している。異なる親水性の助けを借りて、廃プラスチックは浮揚によって分離され、親水化は表面改質によって達成される。しかし、これらの表面反応に対処する体系的な研究はまだ発表されておらず、そのような修飾はプラスチック浮揚のための前提条件である。本評論では、物理的制御、表面酸化、表面分解、脱塩素化、コーティングなどの様々な修飾機構をまとめただけでなく、表面再構築、プラスチック分解、ポリマーの安定性、排水処理、土壌浄化、プラスチックのケミカルリサイクルなど、いくつかの反応についても合理的な情報を追加している。また、矛盾する結果を精緻化するために、「プラスチック遺伝子」という全く新しい概念も提案されている。透明な表面反応を利用したプラスチック浮遊は、プラスチックのリサイクルを促進し、その結果、発生源での廃プラスチックを抑制し、エネルギーを節約し、マイクロプラスチックを減らすことができるかもしれません。また、クリーンで効率的で実用的な表面改質とプラスチックフローテーションの課題を予測する。

Improper disposal of waste plastic has caused much environmental pollution, but plastic recycling can reduce the amount of new and residual waste plastic in the environment through source control. Plastic flotation can separate waste plastics with similar physical and chemical properties, which suggests its promising application in plastic recycling. With the help of the different hydrophilicities waste plastic can be separated by flotation, and hydrophilization can be accomplished by surface modifications. However, no systematic studies addressing these surface reactions have been published yet, and such modifications are a prerequisite for plastic flotation. In this critical review, we not only summarize the various modification mechanisms, including physical regulation, surface oxidation, surface degradation, dechlorination, and coating, but also have reasonably added additional information for some reactions covering surface reconstruction, plastic degradation, polymer stability, wastewater treatment, soil remediation, and chemical recycling of plastic. An entirely novel concept, the "plastic gene", is also proposed to elaborate on some contradictory results. Plastic flotation with clear surface reactions may promote plastic recycling and thereby control waste plastic at the source, save energy, and reduce microplastics. We also predict challenges for clean, efficient, and practical surface modifications and plastic flotation.