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新研究实现废弃聚乙烯和二氧化碳耦合转化再利用

[所属分类:行业动态] [发布时间:2024-5-9] [发布人:杨晓燕] [阅读次数:] [返回]

新研究实现废弃聚乙烯和二氧化碳耦合转化再利用
作者：江庆龄来源：华东师范大学
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近日，华东师范大学化学与分子工程学院教授赵晨团队，构建了沸石-金属氧化物多相催化体系，通过芳构化-氢捕获机制耦合转化废弃聚乙烯与二氧化碳（CO2）为芳烃和一氧化碳（CO），并综合多种原位表征、同位标记、模型物的验证等手段，阐释了芳构化-氢捕获的反应机理。相关研究发表于《科学进展》。
废弃的聚乙烯（PE）碳氢含量丰富，被视为潜在的碳氢载体，而CO2是一种可用的废弃碳源，转化过程通常需要大量的氢气。芳香烃是制造燃料添加剂、合成聚合物和表面活性剂的关键中间体，其传统生产途径依赖于石脑油的重整过程。
能否将CO2的转化与聚乙烯的芳构化过程有效耦合，以减少氢气消耗并提升芳烃产品的产率？研究团队实验验证发现，CO2能够原位消耗聚乙烯芳构化过程中产生的活性氢物种，从而有效提高芳烃产率。
此外，研究团队阐明了该催化体系的构效关系，即HZSM-5分子筛充当“储氢池”、CuZnZrOx充当“CO2加氢池”。在芳香化-氢捕获的耦合过程中，HZSM-5酸位点的PE发生芳构化反应，产生的氢迁移到邻近的CuZnZrOx氢受体池中，使CO2发生还原反应生成CO。
相关论文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.adn0252
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