塑料催化轉化回收利用領(lǐng)域有了新進(jìn)展 | | 來(lái)源：中國科學(xué)報 孫丹寧 訪(fǎng)問(wèn)：735 時(shí)間：2024-05-10 |
近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員潘秀蓮團隊在塑料催化轉化回收利用領(lǐng)域取得新進(jìn)展，實(shí)現了相對溫和條件下二氧化碳與聚烯烴廢塑料耦合升級回收高選擇性制芳烴等高值化學(xué)品。相關(guān)成果發(fā)表在《國家科學(xué)評論》上。
塑料是重要的合成高分子材料，是現代社會(huì )生活和工業(yè)生產(chǎn)不可或缺材料，如何解決急劇增加的廢塑料對環(huán)境和健康的影響，已經(jīng)成為全球重大問(wèn)題之一。在眾多塑料制品中，以聚乙烯和聚丙烯為代表的聚烯烴約占55%，是產(chǎn)量和消費量最大的塑料。由于聚烯烴分子化學(xué)惰性，難以在自然條件下降解。如何在相對溫和的條件下，實(shí)現聚烯烴碳-碳鍵選擇性斷裂和重組是該領(lǐng)域一大挑戰。
OXZEO催化體系是由包信和院士、潘秀蓮研究員團隊于2016年提出的一種創(chuàng )新的催化劑設計概念，結合了金屬氧化物和沸石分子篩的功能特點(diǎn)，在空間上提供了兩種獨立的反應活性位點(diǎn)。本工作中，團隊將OXZEO催化設計概念拓展應用于二氧化碳與聚烯烴廢塑料耦合升級回收中，使二氧化碳作為氫的受體并轉化成為碳氫化合物，促進(jìn)聚烯烴回收成為芳烴。團隊通過(guò)創(chuàng )制Pt修飾的MnOx-ZSM-5雙功能催化劑，將二氧化碳活化和聚烯烴解聚-芳構化的活性位分別分離在金屬/金屬氧化物和分子篩上，在300 ℃和1 MPa的相對溫和條件下，實(shí)現一步轉化生成芳烴等高值化學(xué)品，芳烴收率達到64%，其中60%為苯、甲苯、二甲苯。研究證明，每公斤聚烯烴可消耗0.2公斤二氧化碳，且90% 二氧化碳轉化為芳烴產(chǎn)物，同時(shí)生成0.64公斤芳烴，0.28公斤液化氣和石腦油。
本工作中設計的催化體系可適用于聚乙烯、聚丙烯及其塑料制品的升級回收。并且，開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線(xiàn)不僅實(shí)現了聚烯烴類(lèi)廢塑料在相對溫和條件下，選擇性制高附加值芳烴，也為二氧化碳的轉化利用提供了一條新途徑，同時(shí)將聚烯烴和二氧化碳兩種廢物進(jìn)行資源化利用。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/nsr/nwae097
| | 【刷新頁(yè)面】【加入收藏】【打印此文】 【關(guān)閉窗口】 | | 上一篇：行星大氣逃逸如何驅動(dòng)？我國科學(xué)家有新發(fā)現 下一篇：研究人員開(kāi)發(fā)新型光學(xué)“硅”與芯片技術(shù) |
|
