通过化学转化的方式处理废弃塑料成为一种具有前景的技术,但是传统处理方法面临的产物分离和提纯的困难。将废弃塑料转变为CH4作为一种先进的技术具有吸引力,能够直接产生高纯度的产品。但是从增强反应效率的角度仍存在较大的空间。
有鉴于此,中国科学院长春应化所宋术岩研究员、汪啸研究员等报道一种新型策略构筑高效稳健的聚乙烯增值化策略,这种方法将Mn杂原子掺杂到RuO2(催化剂)和CeO2(载体)中构筑催化剂。
研究发现Mn杂原子掺杂能够增强Ruδ+物种的高温还原环境稳定性,因此同时存在的Ru0和Ruδ+能够增强烷烃中间体的吸附,优化反应路线。在250 ℃反应8 h,实现了>99 %的聚乙烯转化率,而且甲烷的选择性接近99 %。
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这项研究不仅为聚乙烯的催化增值提供新方法,而且为深入研究甲烷作为中间体的废弃塑料转化为高纯度的产品提供帮助。
参考文献
Meng Zhao, Xiang Chu, Fei Wang, Yizhu Fang, Lu Sun, Qing Xie, Ling-ling Zhang, Shuyan Song*, Hongjie Zhang, and Xiao Wang*, Enhancing the Conversion Efficiency of Polyethylene to Methane through Codoping of Mn Atoms into Ru Centers and CeO2 Supports, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c10793
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c10793