浙江大学梅清清研究员团队研发出新催化技术,利用分步加氢脱氧工艺,能够直接处理混杂含氧废塑料,无需精细分类,先后生产航空煤油调和组分与汽油馏分燃料,相关成果2026年6月发表于环境领域顶刊《环境科学与技术》。
将含氧芳香族混合塑料废弃物高效转化为高价值化学品,是可持续废物管理领域的一项重大挑战。加氢脱氧(HDO)是一种极具前景的策略,但传统催化剂往往因发生不期望的C–C键断裂和异构化反应,导致产物组成复杂。
本研究报道了一种基于Rh/Nb2O5催化剂的分步加氢脱氧策略,能够将含氧芳香族混合塑料选择性且按顺序转化为结构明确的环烷烃产物。该工艺以聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的混合物为原料,实现了1,1'-亚异丙基双环己烷(一种适用于航空喷气燃料添加剂的C15环烷烃)92.3%的产率,以及适用于汽油的C6–C8环烷烃86.1%的产率。
机理研究表明,该催化剂丰富的路易斯(Lewis)酸位点、极低的布朗斯特(Brønsted)酸性以及对芳香基团和含氧基团的强亲和力,协同实现了C═C键加氢与C–O键选择性氢解的顺序进行,同时有效抑制了C–C键的断裂。该体系对实际塑料废弃物中的杂质表现出极佳的耐受性,展现了良好的实际应用潜力。
技术经济分析和生命周期评估进一步证实了该工艺在环境和经济方面的可行性。这项工作为复杂塑料混合物向燃料级环烷烃的精准高值化利用提供了一种通用策略,并为实现塑料循环经济目标下含氧聚合物高值化利用的催化调控提供了设计原则。
来源:化工在线