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恭喜冯波的工作发表在 Green Chemistry.
发布时间:2023-10-13

  由于废聚氯乙烯(PVC)中存在难以处理的 Cl 物种,因此废聚氯乙烯(PVC)的升级再循环是一项巨大挑战。

  之前,我们开发了一种 Cl 转移策略,在 Ru/Al2O3 催化剂上利用各种 Cl 受体(四氢呋喃、二丁基醚和丁醇)将废聚氯乙烯升级为具有附加值的有机氯化物和类聚乙烯聚合物。除去 Cl 后剩余的类 PE 聚合物可作为类 PE 原料,通过相同的 Ru/Al2O3 催化剂进一步转化为甲烷。但该体系PVCClC的转化,需要分两步进行。此外关于PVCC元素的利用,产物甲烷并不是一个最为理想的产物,因此为了深化对PVCC元素的增值转化的认识,我们展开了进一步的研究。

本文成功开发了一种多相水热处理体系(10% THF-H2O/癸烷,蒙脱土K-10),用于将聚氯乙烯(PVC)塑料转化为苯。在280℃下进行1 h的分子内环化反应,苯的产率为24.8%。癸烷/水双相溶剂体系有助于将原位生成的苯及时提取到癸烷相,防止苯的再聚合。四氢呋喃(THF)的加入有助于PVC聚合物链的拉伸,层状固体添加剂对PVC聚合物链起到阻断作用。后两者共同抑制PVC水热处理过程中聚合物链的缠结,从而提高了苯的产率。PVC中剩余的碳经碳化后可以转化为石墨化程度高、Cl含量低的碳材料。有趣的是,固体添加剂的酸性对苯的产率没有显著影响;聚合物链的状态(拉伸或缠结)决定了PVC转化为苯的效率。本研究为PVC塑料废弃物转化为单一产品和低氯碳材料提供了新的策略,为设计废塑料利用的新工艺提供了新的思路。

第一作者:冯波;

通讯作者:王艳芹

文章链接:https://doi.org/10.1039/D3GC03063F