全球每年產(chǎn)生超過(guò)3.6億噸塑料垃圾，其中約79%最終被填埋或流入自然界，不僅對(duì)土壤和海洋造成嚴(yán)重污染，還可能以微塑料的形式威脅人類(lèi)健康。傳統(tǒng)的塑料處理方式，如焚燒，不僅碳排放高，而且經(jīng)濟(jì)性效益低。尤其是最常見(jiàn)的聚烯烴塑料（如聚乙烯、聚丙烯），由于其高度穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，在熱裂解或氫解后通常只能得到一系列碳鏈分布廣泛的混合烷烴/烯烴，難以實(shí)現(xiàn)高附加值利用。
將廢舊聚烯烴高效轉(zhuǎn)化為輕芳烴（BTX）不僅能精準(zhǔn)控制產(chǎn)物分布，還可大幅提高產(chǎn)品附加值，使產(chǎn)物重新進(jìn)入芳烴循環(huán)，延長(zhǎng)材料的生命周期。然而，傳統(tǒng)芳構(gòu)化工藝（如石腦油催化重整）通常需要高于500℃的高溫，能耗高，還會(huì)導(dǎo)致聚烯烴不可控的自由基裂解。因此，開(kāi)發(fā)一種低溫高效的催化轉(zhuǎn)化策略，打破聚烯烴的惰性化學(xué)鍵，實(shí)現(xiàn)選擇性芳構(gòu)化，成為塑料資源化利用的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。
圖1. 廢舊聚乙烯的回收路線對(duì)比及大宗化學(xué)品及其下游產(chǎn)品的產(chǎn)量分析
圖2. PE的低溫高效芳構(gòu)化
圖3. CO在PE降解過(guò)程中的參與
- 應(yīng)用廣泛：不僅適用于商用廢舊聚乙烯，還可以拓展至聚丙烯和聚苯乙烯等聚烯烴，實(shí)現(xiàn)更廣泛的塑料升級(jí)回收；
- 經(jīng)濟(jì)效益高：即便在無(wú)政府補(bǔ)貼的情況下，盈虧平衡點(diǎn)僅為3500ton，靜態(tài)投資回收期僅為3.6年，具備較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；
- 節(jié)能減排：與傳統(tǒng)工藝相比，碳排放降低約三分之一，有助于推動(dòng)綠色可持續(xù)發(fā)展。
圖4. 該催化體系的應(yīng)用性、套用性和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析評(píng)估
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202424334
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