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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對垃圾填埋帶來的環(huán)境危機。化學催化技術(shù)是實現(xiàn)這一目標最有前途的方法。近日，美國特拉華大學Dionisios G. Vlachos和天津大學劉斯寶副教授（共同通訊作者）等人報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、低甲烷生成的有價值的潤滑油類碳氫化合物。

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80+%。關鍵性能的量化，包括傾點、運動粘度和粘度指數(shù)，表明該產(chǎn)品是目前使用的基礎油或合成油的有希望的替代品。反應網(wǎng)絡包括聚合物依次轉(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和同位素標記實驗揭示了結(jié)構(gòu)和反應演化的復雜性，其中氫解涉及中間脫氫，同時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

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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