“从棘手废物到高附加值” KAIST为废轮胎再利用铺路

by Jeong Ilwoong

Published 26 Jun.2025 08:02(KST)

一种能够将废旧轮胎再生为橡胶和尼龙纤维原料的技术已经被开发出来。废旧轮胎每年在全球范围内有数十亿条被丢弃，一直被视为造成环境污染的主要原因之一。但有舆论认为，如果应用这一新开发的技术，有望为废旧轮胎再利用领域带来新的转折点。

KAIST表示，化学系Hong Soonhyuk教授研究团队开发出一种基于双催化剂的连续反应系统，为有效解决废旧轮胎引发的环境污染问题打开了可能性，并于26日对外公布了这一消息。

（自左起）Choi Kyeongmin 硕博连读生，Park Beomsun 博士，Hong Soonhyuk 教授，Cho Kyungil 博士。KAIST 提供

废旧轮胎由合成橡胶和天然橡胶的复合体构成，并含有二氧化硅、炭黑、抗氧化剂等添加剂，其物理强度和耐久性被最大化。尤其是在硫化工艺中，橡胶链之间形成交联键，使其具备耐热、耐压的强韧结构，而这正是导致废旧轮胎难以进行化学回收的主要原因之一。

迄今为止，废旧轮胎的再利用主要依赖热解方式或物理粉碎再生。热解方式是指在350~800度的高温环境下分解高分子链，将其转化为燃料油的技术。然而，高能耗、低选择性以及生成低品质烃类混合物等问题，成为高效再利用的明显限制因素。

研究团队为解决这些问题，利用两种催化剂，开发出一种将废橡胶转化为有用化学物质的方法。

其中一种催化剂通过改变橡胶分子内部的键合结构来促进分解，另一种催化剂则通过关环反应生成环状化合物。

这种方法最高实现了92%的选择性和82%的收率。研究团队解释称，尤其是通过催化剂生成的环戊烯可以再次回收用于制造橡胶，而环己烯则可作为尼龙纤维的原料，在产业层面具有较高价值。

研究团队将所开发的系统应用于作为废弃物丢弃的废旧轮胎，成功实现了向高纯度环状烯烃的选择性转化。与传统热解方式不同，这一技术通过低温精密催化反应生产高附加值化学原料，因此被评价为有望成为废旧轮胎再利用领域的新转折点。

KAIST提供

研究团队强调，最重要的是，该技术能够广泛应用于多种类型的合成橡胶和废橡胶，因此被视为有望为实现资源循环型经济作出贡献的关键源头技术。

Hong Soonhyuk教授表示：“本次研究的意义在于为废旧轮胎的化学回收提出了创新性解决方案。研究团队今后将为提高该技术的经济性，推进下一代高效催化剂的开发，并为其商业化奠定基础。”

另一方面，本次研究在韩国研究财团的支持下，由KAIST化学系研究员Park Beomsun、Cho Kyeongil、Choi Kyeongmin等人共同完成。研究论文已于本月18日发表于国际学术期刊《Chem》在线版。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。