商用聚烯烃(特别是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯)的大量生产,加上其低单位价值和多种短期用途,导致了重大而紧迫的废物管理挑战。目前,这些聚烯烃中只有一小部分被回收,其余部分被焚烧、堆积在垃圾填埋场或泄漏到自然环境中。近日,加利福尼亚大学Susannah L. Scott综述研究了聚烯烃的催化升级循环。
本文要点:
1) 一种新兴的策略是催化解聚,其中聚烯烃骨架中的一部分C-C键在催化剂的帮助下断裂,在某些情况下,还需要额外的小分子试剂。当产品是小分子或本身价值更高的材料,或作为化学原料时,该过程称为升级回收。
2) 作者总结了四种主要催化升级循环策略的最新进展:氢解、(加氢)裂化、涉及复分解的串联工艺和选择性氧化。关键考虑因素包括与小分子机制相关的大分子反应机制、大分子转化的催化剂设计以及工艺条件对产物选择性的影响。最后,作者对描述聚烯烃升级回收的指标进行了批判性评估,并对未来的进展进行了展望。
Jiakai Sun et.al Catalytic Upcycling of Polyolefins Chem. Rev. 2024
DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00943
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.3c00943