【48812】废聚乙烯加氢裂化催化调控机制研讨获发展

  近来，我国科学院广州动力研讨所研讨员袁浩然团队在我国科学院根底研讨范畴青年团队项目的赞助下，在温文条件下废聚乙烯加氢裂化催化调控机制研讨方面取得发展，为废聚乙烯低耗、高值化再生供给了理论支撑。相关效果别离发表于《化学工程杂志》《动力转化与办理》《我国科学：技术科学》。

  塑料制品大范围的应用于人类出产日子。塑料制品消费量的继续不断的添加不只形成化石资源的很多耗费，其不恰当的收回解决办法还将加重环境污染问题。因而，寻求高效经济的废塑料处理办法关于保证可继续发展和环境安全具有极端重大意义。

  针对聚乙烯（PE）加氢裂化反响机理不清、构效联系不明等问题，袁浩然团队挑选常用于石油加氢裂化和异构化反响的工业ZSM-22沸石作为催化剂载体，经过球磨法取得m-ZSM-22后选用浸渍法组成Ru/m-ZSM-22催化剂。该催化剂在250℃-3 MPa-6 h反响条件下可完成PE制备液相产率＞80 wt.%。

  同步辐射测验标明，金属和氧化Ru物种共存。Ru(101)和RuO2簇氢解反响能垒DFT核算依据成果得出，Ru(101)易促进PE内部和结尾C-C键的氢解反响；而RuO2簇对PE中心C-C键开裂表现出更高反响能垒，不支持长链烷烃氢解反响。该研讨提醒了金属/酸催化PE解构-异构串联反响机理，说明酸性位点可及性和Ru金属粒径、价态及配位结构的调控机制，指出Ru金属价态调控链烃脱氢-烯烃脱附反响是PE加氢裂化/氢解反响的操控进程，由此清晰了催化进程构效联系，为催化剂优化规划、强化PE解构-异构反响活性供给了根底机制理论支撑。

  不只限于ZSM-22沸石，该研讨对商用微孔沸石（如丝光沸石）进行相同球磨改性，发现制得催化剂的金属利用率和酸性位点可及性极大的进步。小粒径Ru和高酸性位点可及性在进步反响功率、按捺甲烷生成和进步异构率方面具有关键作用。