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?ACS Catal.：變廢為寶！Ru/TiO2催化劑助力聚丙烯塑料廢料轉(zhuǎn)化為潤滑劑

塑料的回收和升級是為了應(yīng)對垃圾填埋帶來的環(huán)境危機(jī)。化學(xué)催化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)最有前途的方法。近日，美國特拉華大學(xué)Dionisios G. Vlachos和天津大學(xué)劉斯寶副教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了沉積在二氧化鈦（TiO₂）上的釕（Ru）是一種活性和選擇性的催化劑（Ru/TiO₂）。

圖1 氫解對塑料廢物進(jìn)行升級回收示意圖

在250 ℃的低溫和適度的氫氣（H₂）壓力下，可以將聚丙烯分解成具有分子量分布窄、低甲烷生成的有價(jià)值的潤滑油類碳?xì)浠衔铩?/span>

圖2 催化性能

非晶態(tài)聚丙烯和日常袋和瓶子也可以被有效地轉(zhuǎn)化為潤滑劑，收率高達(dá)80+%。關(guān)鍵性能的量化，包括傾點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)粘度和粘度指數(shù)，表明該產(chǎn)品是目前使用的基礎(chǔ)油或合成油的有希望的替代品。反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)包括聚合物依次轉(zhuǎn)化為油，分子量逐漸降低直至約700-800 g/mol，并緩慢的液化為甲烷和乙烷。通過NMR、ATR-IR、GCMS和同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)揭示了結(jié)構(gòu)和反應(yīng)演化的復(fù)雜性，其中氫解涉及中間脫氫，同時(shí)失去了聚丙烯的立體規(guī)整性。

圖3 聚丙烯在Ru/TiO₂上連續(xù)的氫解反應(yīng)

Polypropylene Plastic Waste Conversion to Lubricants over Ru/TiO2 Catalysts.?ACS Catal.,?2021, DOI: 10.1021/acscatal.1c00874.

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c00874.

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