浙江大學王勇教授團隊 Angew:老樹開新花 - 塑料降解耦合費托過程實現(xiàn)聚烯烴低溫高效制輕芳烴
2025-03-22 來源:高分子科技
全球每年產生超過3.6億噸塑料垃圾,其中約79%最終被填埋或流入自然界,不僅對土壤和海洋造成嚴重污染,還可能以微塑料的形式威脅人類健康。傳統(tǒng)的塑料處理方式,如焚燒,不僅碳排放高,而且經濟性效益低。尤其是最常見的聚烯烴塑料(如聚乙烯、聚丙烯),由于其高度穩(wěn)定的化學結構,在熱裂解或氫解后通常只能得到一系列碳鏈分布廣泛的混合烷烴/烯烴,難以實現(xiàn)高附加值利用。
將廢舊聚烯烴高效轉化為輕芳烴(BTX)不僅能精準控制產物分布,還可大幅提高產品附加值,使產物重新進入芳烴循環(huán),延長材料的生命周期。然而,傳統(tǒng)芳構化工藝(如石腦油催化重整)通常需要高于500℃的高溫,能耗高,還會導致聚烯烴不可控的自由基裂解。因此,開發(fā)一種低溫高效的催化轉化策略,打破聚烯烴的惰性化學鍵,實現(xiàn)選擇性芳構化,成為塑料資源化利用的關鍵挑戰(zhàn)。
圖1. 廢舊聚乙烯的回收路線對比及大宗化學品及其下游產品的產量分析
圖2. PE的低溫高效芳構化
圖3. CO在PE降解過程中的參與
- 應用廣泛:不僅適用于商用廢舊聚乙烯,還可以拓展至聚丙烯和聚苯乙烯等聚烯烴,實現(xiàn)更廣泛的塑料升級回收;
- 經濟效益高:即便在無政府補貼的情況下,盈虧平衡點僅為3500ton,靜態(tài)投資回收期僅為3.6年,具備較強的市場競爭力;
- 節(jié)能減排:與傳統(tǒng)工藝相比,碳排放降低約三分之一,有助于推動綠色可持續(xù)發(fā)展。
圖4. 該催化體系的應用性、套用性和技術經濟分析評估
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202424334
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(責任編輯:xu)
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