「活性碳」活性碳載鈀催化反應(yīng)的PET熱裂解

• 來源：廣東冠森炭業(yè)科技有限公司q 更新時(shí)間：2020-05-08點(diǎn)擊：1219次

• 　　活性碳載鈀催化反應(yīng)的PET熱裂解。聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)是不可或缺的原材料，因?yàn)樗沁\(yùn)用于食品包裝材料，電纜線和診療專用工具等各行各業(yè)的塑膠的主要成分。非常是，PET關(guān)鍵在單一服務(wù)項(xiàng)目行業(yè)中作為水和炭酸茶飲料的器皿。可是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的熱裂解全過程會(huì)造成對(duì)身體健康和自然環(huán)境危害的多環(huán)烴和聯(lián)苯化合物。因而，應(yīng)用鈀金屬催化劑在活性碳上負(fù)荷以避免有害物的產(chǎn)生。此次的科學(xué)研究我們?cè)赑ET廢棄物的熱裂解全過程中應(yīng)用了活性碳負(fù)荷的鈀催化劑，以降低由分解反應(yīng)反映造成的多環(huán)烴和聯(lián)苯化合物。

  

  　　活性碳載鈀催化劑材料剖析

  　　活性碳載鈀催化劑的高面積歸功于活性碳質(zhì)粒載體。雖然金屬材料負(fù)載量為5wt%，高面積仍可完成高鈀分散度(42%)。己知活性碳具備很高的耐熱性，因而在熱裂解全過程中絕大多數(shù)保存了活性碳的氣孔率。圖1顯示信息了在有和沒有鈀催化劑的狀況下，由PET熱裂解得到的多環(huán)烴和聯(lián)苯化合物的濃度值較為。應(yīng)用不一樣的活性碳載鈀催化劑/PET比明確熱裂解全過程中金屬催化劑的功效。伴隨著熱裂解溫度的上升，三種種類的多環(huán)烴(2-萘苯甲酸，芴酮和三亞苯基)的濃度值提升，這是由于環(huán)化反映在較高溫度下更有益地產(chǎn)生了苯環(huán)。

  　　聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的熱裂解

  　　與在熱裂解全過程中活性碳金屬催化劑/PET之比0.01的非金屬催化劑對(duì)比，三種種類的聯(lián)苯化合物聯(lián)苯-4-羧基，對(duì)叔苯基和聯(lián)苯中間的濃度值沒有更有意義的差別。這代表小量的活性碳金屬催化劑不容易危害多環(huán)烴及其PET熱裂解全過程中轉(zhuǎn)化成的聯(lián)苯化合物的總數(shù)。可是，在我們科學(xué)研究非金屬催化劑與活性碳金屬催化劑/PET比例0.05中間的差別時(shí)，與在800°C時(shí)不開展催化反應(yīng)熱裂解對(duì)比，轉(zhuǎn)化成的聯(lián)苯-4-羧基濃度值減少了79%。除此之外，小約59%的三聯(lián)苯，制做和p與不應(yīng)用金屬催化劑的PET在700°C時(shí)的熱裂解對(duì)比，與身體健康相關(guān)的-叔苯基降低了約30%。這種結(jié)果清晰地說明，以0.05的活性碳金屬催化劑/PET比開展的熱裂解在高溫下導(dǎo)致環(huán)構(gòu)造產(chǎn)生終斷。

  　　在活性碳載鈀催化反應(yīng)的PET熱裂解全過程中，開環(huán)傳遞函數(shù)反映將會(huì)根據(jù)C–C鍵破裂在單官能鈀位點(diǎn)產(chǎn)生。依據(jù)此前的科學(xué)研究，活性碳載鈀催化劑能夠 根據(jù)三種體制將開環(huán)傳遞函數(shù)反映開展開環(huán)傳遞函數(shù)，在該體制中，鈀分子與有機(jī)物融合并顛倒。在于反映標(biāo)準(zhǔn)和底物，鈀金屬材料會(huì)在環(huán)構(gòu)造中保存或翻轉(zhuǎn)。這類狀況會(huì)造成環(huán)構(gòu)造的重新排列，并使與鈀融合的活性碳產(chǎn)生顯著的翻轉(zhuǎn)。氮化合物催化裂解全過程中也會(huì)產(chǎn)生自由基反應(yīng)。高分子材料(比如多環(huán)烴和聯(lián)苯化合物)根據(jù)溶血癥裂化反映(根據(jù)能源)裂化，造成氧自由基和正離子。造成的氧自由基與別的平穩(wěn)分子結(jié)構(gòu)反映，轉(zhuǎn)化成新的氧自由基和大量的氧自由基。最終，很多的氧自由基互相反映產(chǎn)生平穩(wěn)的分子結(jié)構(gòu)。鈀金屬催化劑加快了熱氧自由基原理。聯(lián)苯-4-羧基經(jīng)氧自由基催化裂解轉(zhuǎn)化成苯并與苯甲酸轉(zhuǎn)化成苯，根據(jù)氫原子遷移造成苯甲酸裂化的CC鍵。這類原理與環(huán)構(gòu)造公式計(jì)算反過來。多環(huán)化學(xué)物質(zhì)還能夠生產(chǎn)制造低氮氧化合物。比如，三亞苯基轉(zhuǎn)換為具備氧自由基的苯和具備氧自由基的聯(lián)苯，其根據(jù)催化裂解進(jìn)一步裂化產(chǎn)生含苯的氧自由基。在制取更瘦的構(gòu)造以前，根據(jù)酯化從含苯的氧自由基得到環(huán)己烷。個(gè)人所得的環(huán)己烷經(jīng)開環(huán)傳遞函數(shù)反映并酯化，獲得己烷。因而，根據(jù)裂化和資產(chǎn)重組造成了氡氣和低氮氧化合物。因而，在高溫(比如，>600°C)下，根據(jù)活性碳載鈀催化反應(yīng)熱裂解比非催化反應(yīng)熱裂解造成越來越少的焦碳和大量的CH鍵。如同見到的圖2中，我們可以發(fā)覺，丙烯胺化學(xué)物質(zhì)也與多環(huán)烴和聯(lián)苯化合物相近地減少。PET由碳，氫和氧構(gòu)成。氮原子將會(huì)是在可塑性N2氛圍中沒有co2或水的狀況下熱裂解造成的。

  　　熱裂解物質(zhì)剖析

  　　多環(huán)化學(xué)物質(zhì)能夠 根據(jù)可根據(jù)PET溶解造成的二種關(guān)鍵化工中間體造成：對(duì)苯二甲酸和含苯甲酸的氧自由基。對(duì)苯二甲酸根據(jù)催化裂解轉(zhuǎn)換為含有氧自由基的二氧化碳，丁二烯和苯。非常是，附連在苯環(huán)的酯基是出自的C-C鍵的均裂轉(zhuǎn)化成。這種氧自由基之一與苯反映轉(zhuǎn)化成含有氧自由基的聯(lián)苯，剩下的氧自由基與別的苯反映轉(zhuǎn)化成二種種類的三聯(lián)苯(對(duì)三聯(lián)苯基和鄰三聯(lián)苯基)。這里，Ô-叔苯基能夠 根據(jù)脫氫進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為三苯基。帶有氧自由基的苯甲酸具備2個(gè)轉(zhuǎn)換方式。當(dāng)苯甲酸根據(jù)氫化反應(yīng)與苯反映時(shí)，會(huì)轉(zhuǎn)化成聯(lián)苯-2-羧基。根據(jù)異構(gòu)化，聯(lián)苯-2-羧基能夠 變?yōu)槁?lián)苯-4-羧基。除此之外，聯(lián)苯-2-羧基能夠 根據(jù)熱誘發(fā)縮合反應(yīng)轉(zhuǎn)換為芴酮。另一方式是以具備氧自由基的苯甲酸轉(zhuǎn)化成2-萘甲酚酸。以便生產(chǎn)制造2-萘苯甲酸，從對(duì)苯二甲酸得到的丁二烯和乙炔氣體與具備氧自由基的苯反映。苯甲酸中的氧自由基與氧原子的反映丁二烯根據(jù)脫氫轉(zhuǎn)化成的2H3造成4-乙烯基苯甲酸。能夠 根據(jù)減掉氫原子得到別的氧自由基。物質(zhì)4-乙烯基苯甲酸具備一個(gè)氧自由基并與乙炔氣體同歩轉(zhuǎn)化成含有氧自由基的3,4-二乙烯基苯甲酸。

  　　活性碳載鈀催化反應(yīng)的PET熱裂解。在800°C底下活性碳金屬催化劑/PET之之比0.05)金屬催化劑和沒有一切金屬催化劑的狀況下PET熱裂解的品質(zhì)均衡。在除400°C之外的全部溫度下，它都顯示信息出相近的發(fā)展趨勢(shì)，可造成大量的固態(tài)和汽體，并降低液體的造成。非常是，較大 實(shí)際效果出現(xiàn)在800°C。這是由于高溫?zé)崃呀馔苿?dòng)氧自由基原理和催化裂解，而且Pd金屬催化劑能夠 協(xié)助加快金屬催化劑位置的開環(huán)傳遞函數(shù)反映。得出結(jié)論，應(yīng)用活性碳金屬催化劑/PET比例為0.05金屬催化劑對(duì)PET開展熱裂解可加快熱裂解油向熱裂解汽體(如CO，CH4和H2)的變化。這是由于活性碳載鈀催化劑使碳遍布從熱裂解油遷移到熱裂解汽體。這種體制能夠 協(xié)助改進(jìn)吸熱反應(yīng)全過程(比如熱裂解)，由于熱裂解汽體是易燃的。結(jié)果，應(yīng)用適當(dāng)?shù)幕钚蕴驾d鈀催化劑將提升廢舊塑料處理方式中的熱效。

  　　活性碳載鈀催化反應(yīng)的PET熱裂解。此項(xiàng)科學(xué)研究對(duì)含或沒有鈀的活性碳金屬催化劑的具體PET廢棄物(即一次性杯子和飲品??瓶)開展了熱裂解。熱裂解全過程中產(chǎn)生的有害物(如多環(huán)烴和苯化合物)的產(chǎn)生開展抑止。因而，在該反映中應(yīng)用了活性碳載鈀催化劑。將活性碳載鈀催化劑/PET比例設(shè)置為0.01和0.05(凈重標(biāo)準(zhǔn))，以依據(jù)鈀的量明確對(duì)有害物產(chǎn)生的危害。得出結(jié)論，活性碳載鈀催化劑/PET比例為0.01催化反應(yīng)的PET熱裂解在多環(huán)烴和苯化合物的總數(shù)上沒有顯著差別。殊不知，活性碳載鈀催化劑/PET比例為0.05催化反應(yīng)的PET熱裂解說明了這種中間的明顯差別。這代表適當(dāng)?shù)幕钚蕴驾d鈀催化劑抑止了熱裂解全過程中有環(huán)烴和苯化合物的產(chǎn)生。該狀況是根據(jù)氧自由基原理和開環(huán)傳遞函數(shù)反映來開展的。此外，活性碳負(fù)荷鈀催化劑越多，造成的胺類型就越低。全部這種結(jié)果均在高過400°C的溫度下顯示信息。依據(jù)是，此項(xiàng)科學(xué)研究能夠 用以PET和別的塑膠與金屬催化劑(比如Pd金屬催化劑)的熱裂解，以環(huán)境保護(hù)的方法改進(jìn)塑膠廢棄物的處理。