塑料的创造极大转变了社会，但塑料废料对处境组成威逼。环球塑料废料首要搜罗聚烯烃、PET、PS、PVC和PU等，这些难以天然降解的资料常被点燃或填埋。因为人造集结物难以天然降解，豪爽塑料最终被点燃或填埋。塑料废料不只能举动珍奇的碳资源用于临蓐化学品，也饱舞了开采新化学接受形式的动力，以转化塑料废料为有价格的化学品或燃料，削减处境摧残，帮力经济碳中和。然而，现实中塑料废料的多样性和同化性给接受带来特殊困难，特殊是含PVC的废料处分须要特殊谨慎，因其了解可以失掉有价格的含氯化合物并对催化剂形成损害。以是，筹议有用转化含PVC的同化塑料废料的接受战略显得尤为首要。
正在此，北京大学马丁教讲课题组申报了一种以太阳光为独一能源的热催化形式，该形式诈骗一种地球储量厚实的镍基催化剂，将从平时操纵中采集的塑料垃圾同化物转化为甲烷和氯化氢。该工艺告捷地将 1.03 g含有五种聚烯烃、聚酯和聚氯乙烯的塑料废物同化物转化为 1.08 g甲烷（C 产率98%）和 0.045 g HCl（Cl产率91%）。通过日夜日光周期驱动的升温流程，防守了氯中毒导致的催化剂失活，从而确保了一连 10 天的催化活性。闭系成绩以“Complete hydrogenolysis of mixed plastic wastes”为题发布正在《Nature Chemical Engineering》上，第一作家为王蒙副筹议员，Yongjun Gao, Shaoyu Yuan和Jin Deng为共统一作。
作家筛选了潜正在催化剂用于聚烯烃、聚酯和含氯集结物（PE、PET和PVC）的氢解响应。（图2）实践显示，Ni/SiO2、Ni/Al2O3、Ru/Al2O3和Pt/SiO2正在430°C下对PE和PET的氢解结果明显，而Fe/SiO2和Cu/SiO2活性较低。特殊是，Ni/SiO 2、Ni/Al 2O 3和Ru/Al 2O 3能高抉择性将PE和PET转化为甲烷，响应了它们正在氢解间断裂碳碳键的目标。对PVC的转化更繁杂，悉数催化剂都发扬出近似的HCl产率，但PVC的C-C键断裂才智受到含 Cl 化合物开释的影响。Ni/SiO 2正在PVC氢解上呈现出较优职能。作家还呈现，Ni/SiO 2的Ni纳米粒子尺寸较幼，这可以是其正在甲烷产率较高的因由之一。另表，作家筹议了氯对催化剂影响，特殊是Ni/SiO 2和Ru/Al 2O 3正在HCl处境下的发扬，呈现Ni/SiO2发扬出较好的HCl耐受性。XPS和透射电子显微镜分解确认，Ru/Al 2O 3正在HCl处分后显示出特殊的氯太阳光，而Ni/SiO 2构造相对宁静。这些结果注脚，正在涉及含氯响应物或PVC的氢解响应中，Ni基催化剂可以更适合。
作家诈骗Ni/SiO 2催化剂，举行了阳光驱动的塑料同化物转化实践。实践安装通过太阳能为同化塑料废料的转化供给需要的热量和氢气（氢气由光伏设置驱动的水电解安装发作，通过凹面镜集热器加热响应器至450°C）。实践操纵固定床响应器，内含催化剂和种种塑料废料，如PE滴管、PP杯子、PS食物盒、PET瓶子和PVC袋子的同化。体系装配正在屋顶，初度试验正在阳光充实的日子举行，响应器温度正在2幼时内升至435°C，天生物首要包蕴CH 4和HCl。当温度达350°C时，HCl发作停息，而甲烷产量随温度升高而填补。接续九天的响应表明，响应温度与太阳辐射强度直接闭系，HCl产量宁静，甲烷产量仅正在高温条款下到达转化。这注脚体系也许适当阳光强度改变，有用转化同化塑料废料。历程10次运转，从塑料同化物中简直所有接受了C和Cl元素。该阳光驱动的转化体系告捷映现了可一连塑料废料处分的潜力，特殊实用于搜罗PVC正在内的同化塑料废料，突显了其现实运用远景。
正在太阳光驱动下，Ni/SiO 2催化剂对同化塑料废料的所有氢解职能优于恒温转化北京大学马丁教学Nature新大子刊：破解困难！用太阳光降解混淆塑料，发扬出更高的甲烷产率和催化剂可接受性。作家呈现，夜间温度改变对提升催化剂耐氯性和催化职能有踊跃用意。通过接续九次的PVC氢解实践，呈现标准升温响应条款下甲烷和HCl收率较高，C2+抉择性低。而恒温条款下，甲烷收率低落，发作更多C2+和油状化合物，证据C-C键断裂不所有。模仿日夜温度改变的实践揭示了PVC氢解的三个阶段：低温下PVC了解为HCl和DHPVC，中温下Cl开释，高温下DHPVC转化为CH4太阳光。日夜轮回的温度改变有帮于Cl的早期开释，从而珍爱催化剂太阳光。结尾，通过人命周期评估（LCA）和技巧经济分解（TEA），作家以为固然此刻流程经济性不高，但举动观念验证，映现了通过优化催化体系和响应器策画，针对高价格化学品临蓐的潜力。
幼结：太阳能驱动的氢解工艺诈骗太阳能将废塑料转化为甲烷，实行将现临蓐的可一连氢气整合进现有或潜正在的自然气临蓐底子办法中，把废料束缚转化为能源积蓄。 这一流程既实用于幼型分散式单位，也实用于集合办法，抉择凭据搜罗阳光、可再生能源及交通底子办法的可用性。 正在可再生能源资源厚实的地域，集合办法经济效益更高，由于太阳能和塑料废料的采集更为便当。 只管水电解片面能源能够积蓄正在氢气中，但氢气的高效、安然运输技巧上仍面对挑衅。 分散式单位的上风正在于低落废料运输本钱。 此工艺供给多种处境和社会效益，撑持整合和集约化成长。 策画一套能接受同化塑料废料（特殊是含PVC的）的工艺拥有挑衅，但呈现了应对塑料废料处境危害的潜力。 作家映现了一种催化形式，诈骗阳光将同化塑料废料转化为易辨此表产物，虽处于初期阶段且需进一步优化，但为操纵太阳能等可再生资源转化塑料废料供给了新倾向。
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