聚乙烯串聯(lián)催化制丙烯單體研究獲進(jìn)展

近日，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校與伊利諾伊大學(xué)厄巴納分校研究團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了一種乙烯基裂解與異構(gòu)化反應(yīng)串聯(lián)催化策略，在過(guò)量乙烯作用下催化聚乙烯(PE)成功制得丙烯單體。

目前，塑料中只有30%被回收利用，全球約6.3 Gt廢塑料仍積聚在垃圾填埋場(chǎng)或自然環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成危害。其中，PE作為一種堅(jiān)固、輕質(zhì)、化學(xué)惰性、低成本材料，在一次性產(chǎn)品和包裝中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)其回收利用的策略研究迫在眉睫。

當(dāng)PE為飽和PE時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)首先將飽和PE通過(guò)轉(zhuǎn)移脫氫反應(yīng)制得單不飽和PE后，再按上述兩個(gè)步驟順序交替反應(yīng)制得丙烯和丁二烯。

研究發(fā)現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)PE的乙烯基裂解與異構(gòu)化串聯(lián)反應(yīng)，無(wú)論是否進(jìn)行轉(zhuǎn)移脫氫，上述2～3個(gè)步驟所需的催化劑需相互兼容。且催化劑需在聚合物熔點(diǎn)附近的溫度下(最高可達(dá)140 ℃)保持活性和穩(wěn)定性。

該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)使用半連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器，在催化劑為MTO/Cl-Al2O3時(shí)，對(duì)單不飽和PE進(jìn)行乙烯基裂解與異構(gòu)化反應(yīng)研究，結(jié)果表明反應(yīng)產(chǎn)物中丙烯選擇性高于94%。與傳統(tǒng)丙烯生產(chǎn)工藝相比，溫室氣體排放可降低13%。該研究為聚乙烯規(guī)?；厥諡楸﹩误w、同時(shí)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。