全球廢塑料快速增長,導致環境污染和資源浪費。目前,物理回收所得產品價值較低,而化學回收作為能夠實現廢塑料循環能源轉化的方式備受關注。
此前,中國科學院上海高等研究院研究員王慧和高級工程師羅虎團隊,提出廢塑料升級利用制石腦油,經蒸汽裂解生產乙烯單體,進而構建廢棄聚乙烯塑料的循環再生和閉環利用體系。在此基礎上,該團隊進一步設計了非貴金屬Ni基催化劑,實現了真實廢塑料的選擇性加氫裂化制石腦油。
研究顯示,廢棄聚乙烯塑料經過預處理除去雜質后,以Ni-Ca/ZrO2與Beta分子篩為催化劑,在250℃、3MPa氫氣條件下,石腦油收率為87%,C5-C11烷烴的選擇性達98%。Ni的電子轉移利于生成Niδ+物種,提高烯烴中間體的催化加氫活性,而Beta分子篩的微孔可篩選出低碳烷烴,從而高選擇性地生成石腦油產物。
以廢棄聚乙烯塑料的回收利用為場景,該研究通過生命周期評估和技術經濟分析發現,與焚燒發電相比,廢塑料制石腦油策略可減少82%的二氧化碳排放,并實現能量自給;當規模超過1萬噸/年時有望實現盈利,展現出工業化應用潛力,為廢塑料的升級利用提出了新的解決方案。
相關研究成果以Green Upcycling of Waste Agricultural Plastic Film under Mild Conditions為題,發表在《中國化學會會刊(英文)》(CCS Chemistry)上。研究工作得到國家自然科學基金等的支持。
論文鏈接
廢棄聚乙烯塑料的綠色升級回收和循環利用
本文鏈接:廢塑料升級回收和循環利用研究取得進展http://www.sq15.cn/show-12-905-0.html
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