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    納米催化劑可以提高聚乙烯的循環(huán)利用率

    2021-01-15 14:27:43靳愛民
    石油煉制與化工 2021年5期
    關(guān)鍵詞:加氫裂化大分子餾分

    受細(xì)胞中大分子的酶解啟發(fā),Ames實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家開發(fā)了一種納米結(jié)構(gòu)催化劑,可以通過選擇性加氫裂化將高密度聚乙烯(HDPE)和其他聚烯烴分解成窄餾分柴油和潤滑油。新開發(fā)的納米催化劑由鉑(Pt)核及周圍介孔二氧化硅納米顆粒形成的通道組成。長鏈聚合物可進(jìn)入二氧化硅孔道直達(dá)Pt核活性中心。催化劑孔道的結(jié)構(gòu)和尺寸能將納米顆粒固定住,將長鏈聚合物鏈斷裂成大小均勻的短鏈終端回收產(chǎn)品。

    Ames實(shí)驗(yàn)室研究小組使用固態(tài)核磁共振(NMR)研究了聚合物鏈與催化劑之間的相互作用,結(jié)果表明,長鏈烴大分子很容易進(jìn)入催化劑的孔內(nèi),但受聚合物與催化劑表面相互作用,不能自由離開。這種行為類似于生物大分子所經(jīng)歷的被“吸附和位移”的催化酶裂解過程(如DNA聚合酶,在連續(xù)催化反應(yīng)過程中,反應(yīng)物不會(huì)離開催化劑)。與此類似,在新的催化劑存在下,聚乙烯逐步加氫裂化,產(chǎn)生可調(diào)、穩(wěn)定、窄餾分的烷烴產(chǎn)品。有證據(jù)表明,對于同一分子,可進(jìn)行多次相同催化分解過程(逐次裂化成為窄餾分)。

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