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中科院化學所：廢舊塑料轉(zhuǎn)化制備汽油，收率達80%！
2024年04月16日 15:23:17
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：5535
近日，中國科學院化學研究所膠體等課題組，在二氧化碳、生物質(zhì)、廢棄塑料、有機垃圾等可循環(huán)碳資源催化轉(zhuǎn)化利用方面取得了系列成果。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】現(xiàn)代生產(chǎn)生活中，塑料制品具有不可替代的作用。塑料制品促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展，但產(chǎn)生了大量的較難自然降解的廢舊塑料垃圾。這對生態(tài)環(huán)境與人類健康造成危害，并引起了世界性關(guān)注。
因此，廢棄塑料的資源化利用對解決塑料污染問題、實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展意義重大。廢棄塑料中，聚乙烯的非極性的碳碳鍵難以活化和斷裂，故轉(zhuǎn)化難度較大。目前，已有的聚乙烯轉(zhuǎn)化策略主要依賴高反應(yīng)溫度、貴金屬催化劑和外加氫源，限制了聚乙烯化學回收的工業(yè)化。如何低成本且高效地轉(zhuǎn)化聚乙烯是塑料轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的難點。
近日，中國科學院化學研究所膠體、界面與化學熱力學重點實驗室、北京分子科學國家研究中心課題組，在二氧化碳、生物質(zhì)、廢棄塑料、有機垃圾等可循環(huán)碳資源催化轉(zhuǎn)化利用方面取得了系列成果。該課題組與北京師范大學、北京大學等的科研人員合作，利用層狀自支撐分子篩作為催化劑，實現(xiàn)了低溫、無貴金屬、無氫氣、無溶劑條件下聚乙烯塑料轉(zhuǎn)化制備高品質(zhì)汽油，收率達80%。
該策略利用層狀自支撐分子篩豐富的外比表面積和介孔孔道，使得聚烯烴大分子與催化劑活性位點充分接觸；同時，這種層狀自支撐分子篩具有獨特的開放骨架三配位鋁位點，有助于活化碳氫鍵，形成碳正離子，促進聚烯烴碳碳鍵發(fā)生裂解。自支撐分子篩高效催化部分聚乙烯芳構(gòu)化，為產(chǎn)生的小分子烯烴轉(zhuǎn)化為烷烴提供氫源，從而以自供氫的方式產(chǎn)生汽油。該研究制備的汽油組分中能夠提升辛烷值的支鏈烷烴含量是商用汽油的近兩倍。上述成果為廢棄聚乙烯催化轉(zhuǎn)化制備高品質(zhì)汽油提供了新路線，具有良好的應(yīng)用前景。
值得一提的是，該技術(shù)不僅適用于常見的聚乙烯、聚丙烯等通用塑料，還能處理一些難以回收的特殊塑料。此外，與傳統(tǒng)的煉油工藝相比，該方法在能耗和環(huán)境影響上具有明顯優(yōu)勢，有助于推動能源行業(yè)向更綠色、更可持續(xù)的方向發(fā)展。
中科院化學所的這一成就不僅體現(xiàn)了科學研究對于應(yīng)對全球挑戰(zhàn)的重要性，也為塑料污染問題的解決提供了一個切實可行的方案。隨著該技術(shù)的進一步完善和推廣應(yīng)用，人類的環(huán)境保護和資源利用將會帶來更多的驚喜和希望。
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