聚烯烴及其氯化衍生物,例如聚氯乙烯(PVC),是全球生產(chǎn)和廢棄物流中最常見(jiàn)的塑料之一。傳統的廢物轉化能源方法,例如焚燒和熱解,以及大多數用于聚氯乙烯(PVC)利用的化學(xué)升級回收方法,都需要徹底的高溫脫氯處理,以防止有毒氯化物的釋放。
2025 年 8 月 14日,華東師范大學(xué)張偉作為共同第一作者兼共同通訊作者,在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Science 上發(fā)表了題為:Integrated low-temperature PVC and polyolefin upgrading 的研究論文。
該研究開(kāi)發(fā)了一種一體化低溫聚氯乙烯(PVC)與聚烯烴改質(zhì)工藝,將這些廢棄塑料升級轉化為無(wú)氯燃料烴類(lèi)和氯化氫(HCl)。
張偉,2012年本科畢業(yè)于太原理工大學(xué),2015 年碩士畢業(yè)于華東師范大學(xué),2019 年博士畢業(yè)于阿姆斯特丹大學(xué)。2020-2023 年在慕尼黑工業(yè)大學(xué)進(jìn)行博士后研究工作并擔任高級科學(xué)家,2023-2025 年美國太平洋西北國家實(shí)驗室進(jìn)行博士后研究工作。2025 年加入華東師范大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院,任教授、研究員、博士生導師,課題組聚焦于綠色碳科學(xué)領(lǐng)域的前沿研究方向,致力于開(kāi)發(fā)創(chuàng )新催化技術(shù),推動(dòng)可持續能源與資源的高效利用。
在這項最新研究中,研究團隊提出了一種新策略,通過(guò)單一階段過(guò)程,在氯鋁酸鹽離子液體的催化作用下,將廢棄的聚氯乙烯(PVC)升級轉化為無(wú)氯燃料烴類(lèi)和氯化氫(HCl)。這種工藝通過(guò)在低溫串聯(lián)過(guò)程中用異丁烷或異戊烷進(jìn)行放熱烷基化和氫轉移,抵消了吸熱脫氯和碳碳鍵斷裂。輕質(zhì)異構烷烴可從煉油工藝中獲得,部分也可從產(chǎn)品流的回收中得到。該工藝適用于處理現實(shí)世界中混合且含雜質(zhì)的聚氯乙烯(PVC)和聚烯烴廢料流。
論文鏈接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx5285
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