技术特征:
1.一种催化降解聚酯/聚碳酸酯塑料的复合催化剂,其特征在于,该复合催化剂为负载型催化剂,以碱性金属氧化物为载体,以过渡金属盐为活性组分,以碱金属醇氧化物为催化助剂。2.根据权利要求1所述的催化降解聚酯/聚碳酸酯塑料的复合催化剂,其特征在于,碱性金属氧化物为mgo、cao、cuo、mno2、fe2o3、feo、coo、co3o4中一种或两种以上以任意比例混合;过渡金属盐为铁、钴、镍、铜、锌、锰的氯化物、硝酸盐、醋酸盐、硫酸盐、乙酰丙酮盐中一种或两种以上以任意比例混合;碱金属醇氧化物为甲醇钾、甲醇钠、乙醇钾、乙醇钠、异丙醇钾、正丙醇钠、异丙醇钠、叔丁醇钾、正丁醇钠、叔丁醇钠、叔戊醇钾、叔戊醇钠中的一种或两种以上以任意比例混合。3.根据权利要求1所述的催化降解聚酯/聚碳酸酯塑料的复合催化剂,其特征在于,该复合催化剂中过渡金属盐的含量为碱性金属氧化物的0.01~30wt%;碱金属醇氧化物为碱性金属氧化物的0.01~30wt%。4.一种权利要求1所述的复合催化剂的制备方法,其特征在于,步骤如下:s1,将过渡金属盐溶解在水中,加入碱性金属氧化物,搅拌均匀后加热至60~80℃,保温1~5h,过滤,滤渣用去离子水洗涤,直至滤液为中性,置于50~100℃烘箱内干燥1~24h,然后在300~800℃空气氛围下焙烧1~8h,得固体样品;s2,将固体样品与碱金属醇氧化物混合后得混合物料,将混合物料球磨后得到复合催化剂。5.一种应用权利要求1所述的复合催化剂催化降解聚酯/聚碳酸酯塑料的方法,其特征在于,在复合催化剂催化下,在20~300℃温度下,将塑料材料溶于有机溶剂或不添加其他溶剂,在醇类化合物参与下进行聚酯或聚碳酸酯塑料的解聚获得有机小分子,其中塑料材料为聚酯或聚碳酸酯。6.根据权利要求5所述的复合催化剂催化降解聚酯/聚碳酸酯塑料的方法,其特征在于,塑料的数均分子量为102g/mol~107g/mol,且具有以下重复结构单元:其中,r1与r2为脂肪族或芳香族基团。7.根据权利要求5所述的复合催化剂催化降解聚酯/聚碳酸酯塑料的方法,其特征在于,塑料材料包括pla、pet、pbt、pbs、pbat、bpa-pc中一种或两种以上以任意比例混合;醇类化合物是含碳个数为1~50的醇。8.根据权利要求7所述的复合催化剂催化降解聚酯/聚碳酸酯塑料的方法,其特征在于,醇类化合物为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丁二醇、丙二醇、苯酚中一种或两种以上以任意比例混合。9.根据权利要求5所述的复合催化剂催化降解聚酯/聚碳酸酯塑料的方法,其特征在于,有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、乙酸乙酯、碳酸二甲酯中一种或两种以上以任意比例混合。10.根据权利要求5所述的复合催化剂催化降解聚酯/聚碳酸酯塑料的方法,其特征在于,复合催化剂添加量为塑料材料的0.1~100wt%,醇类化合物添加量为塑料材料的10~
5000wt%。
技术总结
本发明公开了一种催化降解聚酯/聚碳酸酯塑料的复合催化剂及其制备方法和应用,属于塑料降解技术领域。本发明解决了现有的聚酯和聚碳酸酯降解的催化体系需高温以及高催化剂用量,缺乏反应条件温和的、高的催化效率与选择性的、催化普适性强的解聚催化体系的技术问题。本发明以碱性金属氧化物为载体,以过渡金属盐为活性组分,以碱金属醇氧化物为催化助剂的复合催化剂催化,在醇类化合物的参与下,在温和条件下将不同聚酯或聚碳酸酯塑料降解为有机小分子,反应具有高的速率与选择性,降解产物收率高等有点。该方法对于塑料的回收利用具有重要意义。具有重要意义。具有重要意义。
技术研发人员:王庆刚 徐广强 杨茹琳 刘涛
受保护的技术使用者:中国科学院青岛生物能源与过程研究所
技术研发日:2022.04.25
技术公布日:2022/8/16