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张铁锐/赵运宣Nat. Commun.：无溶剂Ru/TiO2光热催化塑料回收！

时间：2023-07-22 来源：浏览：

张铁锐/赵运宣Nat. Commun.：无溶剂Ru/TiO2光热催化塑料回收！

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由于聚烯烃型塑料在现代社会的广泛使用形成大量塑料废品，从可持续发展的角度看，研究者希望寻找新颖并且价格合理的聚烯烃塑料循环和增值方法。

有鉴于此， 中科院理化技术研究所张铁锐、 赵运宣等 报道 Ru/TiO ₂ 光热催化体系将聚烯烃塑料废品转化为液相 / 含蜡燃料，这种光热催化体系使用 Ru/TiO ₂ 催化剂，在 200-300 ℃ 能够在聚烯烃和催化剂形成紧密接触，通过 Ru/TiO ₂ 的 Ru 催化位点对聚合物分子链的 C-C 和 C-H 化学键进行可控的氢解 。

本文要点

要点1. 通过将 Ru 纳米粒子均匀修饰在 P25 TiO ₂ 基底上构筑光热催化剂， Ru 纳米粒子通过 UV-Vis-NIR 光照射能够迅速升温到数百摄氏度（达到聚合物的熔点），同时作为催化活性位点切断聚合物分子链中的 C-C 化学键和 C-H 化学键。

要点2. 通过优化反应温度和反应压力，能够将聚烯烃完全转化为具有价值的液相燃料，在较短的 3 h 催化反应时间实现催化转化，产物的汽油和柴油成分（ C ₅ -C ₂₁ ）占比达到 86 % 。当调节反应温度或反应压力，能够生成不同产物，包括高纯度 CH ₄ 和液相 / 含蜡产物，或液相燃料（ C ₅ -C ₂₁ ）。

本文工作实现了一种循环聚烯烃塑料的简单有效方法。

Yingxuan Miao, Yunxuan Zhao, Geoffrey I. N. Waterhouse, Run Shi, Li-Zhu Wu & Tierui Zhang, Photothermal recycling of waste polyolefin plastics into liquid fuels with high selectivity under solvent-free conditions.Nat Commun 14, 4242 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-40005-6

https://www.nature.com/articles/s41467-023-40005-6

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