可低溫且高效率分解塑膠垃圾之新觸媒

 

刊登日期:2021/2/23
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大阪市立大學與東北大學開發了一款對聚烯烴類(Polyolefin)塑膠的分解具有效性的固體觸媒「Ru/CeO2觸媒」,且新觸媒在低溫條件下能以高產收率合成出潤滑油、液體化學品等有用化學品是世界首例。相對於油化或氣化等化學回收技術,使用新觸媒的反應溫度可以降低100℃以上,並且適用於市售的垃圾袋或廢塑膠。今後研究團隊將致力於開發可在溫和條件下進行塑膠化學回收的新觸媒製程。

塑膠廢棄物已成為當代最嚴重的環保議題之一,塑膠再生或再利用技術的重要性也日漸提升,其中又以佔據塑膠垃圾大宗之聚烯烴類塑膠的再利用技術開發為當務之急。雖然目前油化、氣化等或化學回收技術已達到實用化,但一般需要400℃以上的高溫,且還有低價氣體生成、大量的副產物、觸媒失去活性等問題有待解決。

此次研究團隊利用聚乙烯(PE)做為模型基質進行觸媒開發,發現與其他金屬擔體觸媒(Supported Catalyst)相比,「Ru/CeO2觸媒」擁有高度活性。利用「Ru/CeO2觸媒」,不僅只需要在200 ℃的低溫、2 MPa的低氫氣壓力條件下,就能進行聚烯烴的轉換,並且能獲得潤滑油、液體化學品等有用化學品90 %以上的高產收率。

今後新觸媒若能達到實用化,將可望以低負荷製程實現塑膠的資源循環再利用。此外,若能以新觸媒製程置換利用石化資源合成化學品的製程的話,將可藉此削減二氧化碳、能源及成本,近一步促進低碳社會的實現。


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯
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