華東師范大學 實現廢棄聚乙烯和二氧化碳耦合轉化再利用
文章來源：中國科學報 更新時間：2024-05-09 15:20:26
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本報訊（見習記者江慶齡）近日，華東師范大學化學與分子工程學院教授趙晨團隊，構建了沸石-金屬氧化物多相催化體系，通過芳構化-氫捕獲機制耦合轉化廢棄聚乙烯與二氧化碳（CO2）為芳烴和一氧化碳（CO），并綜合多種原位表征、同位標記、模型物的驗證等手段，闡釋了芳構化-氫捕獲的反應機理。相關研究發表于《科學進展》。
廢棄的聚乙烯（PE）碳氫含量豐富，被視為潛在的碳氫載體，而CO2是一種可用的廢棄碳源，轉化過程通常需要大量氫氣。芳香烴是制造燃料添加劑、合成聚合物和表面活性劑的關鍵中間體，其傳統生產途徑依賴于石腦油的重整過程。 能否將CO2的轉化與PE的芳構化過程有效耦合，以減少氫氣消耗并提高芳烴產品的產率？研究團隊實驗驗證發現，CO2能夠原位消耗PE芳構化過程中產生的活性氫物種，從而有效提高芳烴產率。 此外，研究團隊闡明了該催化體系的構效關系，即HZSM-5分子篩充當“儲氫池”、CuZnZrOx充當“CO2加氫池”。在芳香化-氫捕獲的耦合過程中，HZSM-5酸位點的PE發生芳構化反應，產生的氫遷移到鄰近的CuZnZrOx氫受體池中，使CO2發生還原反應生成CO。 相關論文信息： https://doi.org/10.1126/sciadv.adn0252 《中國科學報》 (2024-05-08 第4版 綜合)
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