咨询电话:021-58952328
Angew. Chem. :利用Co-MCM-41催化剂实现聚乙烯的氧化升级回收制备长链二元酸2024-08-15
全球每年产生约8300万吨聚乙烯废弃物,占塑料废弃总量的三分之一。由于聚乙烯结构稳定,化学回收通常需要严苛条件且选择性差。通过氧化降解可提高回收产物的附加价值和应用范围。然而,在温和条件下实现聚乙烯的高效、高选择性氧化降解仍是一大挑战。

近日四川大学环保型高分子国家地方联合工程实验室王玉忠院士团队发展了一种通过Co-MCM-41分子筛催化剂在温和条件下将聚乙烯直接氧化降解为长链(C10-C20)二元酸的新方法。二元酸的总碳收率达85.9%,其中长链二元酸为58.9%,且46.2%的二元酸集中在C11-C15范围内。这种方法实现了一步高选择性地制备长链二元酸,为解决塑料污染问题提供了一种有吸引力的解决方案,同时也为长链二元酸的制备提供了新的途径。

1
研究还发现,催化剂中钴的负载量和孔道结构在二元酸的形成和分布中起关键作用:高钴负载量和较小孔道有助于生成短链二元酸,而低钴负载量和较大孔道则有助于生成长链二羧酸。聚乙烯的分子量对二元酸产物的分布也有一定影响,当聚乙烯分子量大于10 kDa时,有助于生成长链二元酸。此外,分子筛外表面的活性位点可加速聚乙烯的降解。

4
该方法不需要溶剂或贵金属催化剂,对商业聚乙烯制品有很好的适用性,表现出对不同添加剂良好的耐受性。长链二元酸是合成高端聚酯、聚酰胺等的重要原料,因此该方法也为长链二元酸的制备开辟了新的途径,具有潜在的应用价值。

文信息

Oxidative Upcycling of Polyethylene to Long Chain Diacid over Co-MCM-41 Catalyst

Qiang Zhang, Xiangyue Wei, Chengfeng Sheng, Pengbo Ye, Wenli An, Xuehui Liu, Shimei Xu, Yu-Zhong Wang

文章的第一作者是四川大学的博士研究生张强

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202407510