CN115125026B - 一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废弃聚酯类塑料资源化回收再利用的技术领域，公开了一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法。该方法包括：包括：在非均相双金属催化剂和溶剂存在下，将废弃聚酯类塑料和/或聚酯单体进行加氢脱氧反应；所述非均相双金属催化剂中含有氮源、载体、贵金属元素和非贵金属助剂元素；所述载体与以氮元素计的所述氮源的含量重量比为1：0.04‑0.05，所述氮源为1,10‑菲啰啉和/或三聚氰胺，所述载体为活性炭和/或三氧化二铝；所述废弃聚酯类塑料为芳香族废弃塑料。本发明提供的方法不需要直接依赖于不可再生的化石资源，而将废弃聚酯类塑料作为新的有机碳源并进行回收利用，能够满足可持续发展的需要。
Description
技术领域
本发明涉及废弃聚酯类塑料资源化回收再利用的技术领域，具体涉及一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法。
背景技术
随着社会对能源需求的日益增加，以及社会对可持续发展和环境问题的持续关注，废旧塑料的回收和处理方式也引起了大家的重视，为此研究一种高效的催化方法和技术，将废弃塑料资源化，从中获得裂解小分子产物并对其进行回收再利用，从而探索出一条可持续、绿色发展的途径势在必行。
从废弃聚酯类塑料中可以回收得到裂解小分子产物如对二甲苯、甲苯等芳烃和环己烷、异丙基环己烷等环烷烃。
其中，对二甲苯是芳烃产业链的基础化工原料，其主要用于制备对苯二甲酸(PTA)和对苯二甲酸二甲酯(DMT)，从而进一步生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET可由DMT与乙二醇进行酯交换反应后，再进行自缩聚或者酯交换获得。DMT结构与PET类似，均含有酯基官能团。因此在适宜条件下，催化剂对聚酯类塑料PET的降解效果与催化剂对DMT的降解效果接近。
此外，对二甲苯还广泛用于医药、香料、油墨等产业作为生产原料，对二甲苯还可以用作溶剂。
进一步地，废弃聚酯类塑料裂解得到的小分子芳烃和环烷烃的混合物还可以用作当前燃油的添加剂来增加其密度和体积热值。相比直链烷烃，环烃具有相对更高的辛烷值、密度和密封性。环烷烃具有很高的发热量，较低的凝固点，环烷烃及其烷基取代衍生物是石油产品中常见的组分，一些脂环烃则是很多药物的重要成分。
目前，二甲苯等芳烃和环烷烃主要来源于以下途径：
(1)煤在无氧条件下加热到1000℃，通过热分馏得到煤焦油，从煤焦油中可以得到苯、甲苯、二甲苯等芳香化合物，再将二甲苯从中提取出来。
(2)芳烃也可以从石油裂解的副产物中提取。
(3)石油分馏后的馏分中则主要包含大量的环烷烃和链烃。
(4)芳烃也可以来自这些环烷烃和链烃的重整和芳构化。
(5)环烷烃主要从石油和天然气中获得。
以上获得对二甲苯等芳烃和环烷烃的方法中不可避免地需要直接依赖于石油(化石资源)，不利于可持续发展。而且在以上对二甲苯的生产过程中由于沸点的原因，很难通过传统的精馏方法将对二甲苯从它的同分异构体中分离出来。
发明内容
本发明的目的是提供一种不需要直接依赖于不可再生的化石资源，而将废弃聚酯类塑料作为新的有机碳源并进行回收利用，满足可持续发展的需要的方法。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法，包括：
在非均相双金属催化剂和溶剂存在下，将废弃聚酯类塑料和/或聚酯单体进行加氢脱氧反应；
所述非均相双金属催化剂中含有氮源、载体、贵金属元素和非贵金属助剂元素；所述载体与以氮元素计的所述氮源的含量重量比为1：0.04-0.05，所述氮源为1,10-菲啰啉和/或三聚氰胺，所述载体为活性炭和/或三氧化二铝；所述贵金属元素选自Ru、Rh、Pt中的至少一种；
所述废弃聚酯类塑料为芳香族废弃塑料。
本发明提供的回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法，利用加氢脱氧反应能够将废弃聚酯类塑料和对苯二甲酸二甲酯裂解为小分子产物(如对二甲苯、环己烷等)，该方法中使用的非均相双金属催化剂具有优异的催化活性，而且在使用过程中物理性质和化学性质稳定，有利于进行大规模工业生产和重复使用。
附图说明
图1是实施例1中DMT经加氢脱氧反应结束后的产物气相色谱图；
图2是实施例1中DMT经加氢脱氧反应结束后的产物气相色谱-质谱图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法，包括：
在非均相双金属催化剂和溶剂存在下，将废弃聚酯类塑料和/或聚酯单体进行加氢脱氧反应；
所述非均相双金属催化剂中含有氮源、载体、贵金属元素和非贵金属助剂元素；所述载体与以氮元素计的所述氮源的含量重量比为1：0.04-0.05，所述氮源为1,10-菲啰啉和/或三聚氰胺，所述载体为活性炭和/或三氧化二铝；所述贵金属元素选自Ru、Rh、Pt中的至少一种；
所述废弃聚酯类塑料为芳香族废弃塑料。
优选情况下，所述氮源为1,10-菲啰啉。本发明的发明人发现，在该优选情况下，所述非均相双金属催化剂的催化效果更好。
优选情况下，所述载体为活性炭。本发明的发明人发现，在该优选情况下，所述非均相双金属催化剂的催化效果更好。
优选地，在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru。
优选地，在所述非均相双金属催化剂中，所述非贵金属元素选自Fe、Co、Ni和Cu中的至少一种。
更优选地，在所述非均相双金属催化剂中，所述非贵金属元素为Fe和/或Ni。
更优选地，在所述非均相双金属催化剂中，所述非贵金属元素为Fe。本发明的发明人发现，在该优选情况下，所述非均相双金属催化剂的催化效果更好。
优选地，在所述非均相双金属催化剂中，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的含量为0.1-3重量份，所述非贵金属元素的含量为2-4重量份。
根据一种优选的具体实施方式，在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru，所述非贵金属元素为Fe，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的含量为0.1-3重量份，所述非贵金属元素的含量为2.5-3.5重量份。
根据另一种优选的具体实施方式，在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru，所述非贵金属元素为Fe，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的含量为0.5-2.0重量份；所述非贵金属元素的含量为2.5-3.5重量份。
进一步优选地，在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru，所述非贵金属元素为Fe，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的重量百分含量为0.8-1.2重量份；所述非贵金属元素的含量为2.8-3.2重量份。本发明的发明人发现，在该优选情况下，所述非均相双金属催化剂的催化效果更好。
优选情况下，所述废弃聚酯类塑料为含有酯基官能团的塑料、聚苯乙烯(PS)、聚苯醚(PPO)中的至少一种。
优选地，所述废弃聚酯类塑料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPO)和聚苯乙烯(PS)中的至少一种。
优选地，所述废弃聚酯类塑料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚碳酸脂(PC)。
更优选地，所述废弃聚酯类塑料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
优选地，所述聚酯单体为对苯二甲酸二甲酯(DMT)。
本发明基于DMT的结构与PET类似，均含有酯基。因此本发明出于成本的考虑，在后文的实施例中先以DMT作为模型底物，在非均相双金属催化剂作用下进行加氢脱氧反应，评价催化剂的催化降解效果；再选取合适的催化剂及反应条件对聚酯类塑料进行降解，实现对聚酯类塑料的回收利用。
优选地，所述溶剂选自正十二烷、正辛烷、正己烷、环戊烷、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。
更优选地，所述溶剂为正十二烷和/或正辛烷。
优选情况下，所述加氢脱氧反应的反应条件为：温度为320℃至370℃，压力为1MPa至6MPa，反应时间为1h至8h。
更优选地，所述加氢脱氧反应的反应条件为：温度为340℃至360℃，压力为4MPa至6MPa，反应时间为5h至8h。
优选地，以100mg所述非均相金属催化剂为基准，所述溶剂的体积用量为10-30mL，所述废弃聚酯类塑料的摩尔用量为0.1-2mmol。
更优选地，以100mg所述非均相金属催化剂为基准，所述溶剂的体积用量为15-25mL，所述废弃聚酯类塑料的摩尔用量为0.1-1mmol。
优选情况下，该方法还包括，采用含有如下步骤的方法制备所述非均相双金属催化剂：
(1)在醇溶剂I存在下，将含氮配体、含有所述非贵金属助剂元素的化合物和所述载体进行第一混合，所述含氮配体为能够提供所述氮源的物质，得到混合物I；
(2)在惰性气氛下，将所述混合物I进行第一焙烧，得到混合物II；
(3)在醇溶剂II存在下，将所述混合物II与含有所述贵金属元素的化合物进行第二混合，得到混合物III；
(4)在氢氩混合气体存在下，将所述混合物III进行第二焙烧，得到所述非均相双金属催化剂。
优选地，所述惰性气氛为氮气、氩气中的至少一种。
优选地，所述氢氩混合气体中含有体积分数为5％的氢气与体积分数为95％的氩气。
优选情况下，在步骤(1)中，相对于1000mg的载体，所述醇溶剂I的体积用量为90-110mL；所述醇溶剂I选自无水乙醇、无水甲醇中的至少一种。
优选地，在步骤(3)中，相对于含有1000mg载体的所述混合物II，所述醇溶剂II的体积用量为40-60mL；所述醇溶剂II选自无水乙醇、无水甲醇中的至少一种。
根据一种优选的具体实施方式，所述第一混合的条件至少满足：温度为50-70℃，时间为14-16h，搅拌转速为600-800rpm。
根据另一种优选的具体实施方式，所述第二混合的条件至少满足：温度为40-60℃，时间为3-5h，搅拌转速为600-800rpm。
优选地，所述第一焙烧的温度为700-900℃，所述第二焙烧的温度为250-320℃。
优选地，所述第一焙烧的时间为1.5-2.5h，所述第二焙烧的时间为1.5-2.5h。
优选情况下，制备所述非均相双金属催化剂的方法还包括：在所述混合物I进行第一焙烧之前，先将混合物I进行旋干除去溶剂，干燥，再进行第一焙烧。
需要说明的是，本发明对旋干、干燥的具体操作没有特别的限制，本领域技术人员可以根据本领域的已知技术手段进行。示例性地，利用旋转蒸发器在25-35℃下将所述混合物I中的溶剂旋干，然后置于55-65℃的干燥箱中干燥8-12h。
优选情况下，制备所述非均相双金属催化剂的方法还包括：所述混合物III在进行第二焙烧之前，还需将混合物III进行旋干溶剂。本发明对所述混合物III进行旋干的具体操作没有限制，可以采用本领域已知的方法进行。
示例性地，利用旋转蒸发器在25-35℃下将所述混合物III中的溶剂旋干。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优势：
(1)本发明的制备工艺简单，操作方便，所使用的非均相双金属催化剂生产成本较低；
(2)本发明提供的方法不需要直接依赖于不可再生化石资源，满足可持续发展的需要，并且聚酯类塑料作为聚合物具有较高的单体纯度，聚酯单体以及聚酯塑料具有裂解副产物少，在一定程度上可以避免小分子裂解产物(如对二甲苯)难以分离的问题。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实施例中，所涉及的仪器、试剂、材料等，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规仪器、试剂、材料等，可通过正规商业途径获得。
在实例中所采用的主要原料如表1所示：
表1
在以下制备例中，非均相双金属催化剂记为A％贵金属-B％非贵金属-氮源/载体，其中金属前面的数字A、B表示相对于1000mg的载体，金属的重量百分比，式中的“L1”表示氮源1,10-菲啰啉，“N”表示氮源三聚氰胺，“C”表示载体活性炭。
制备例1：制备非均相双金属催化剂A1(1％Ru-3％Fe-L1/C)
本制备例的配方如表2所示
表2
| 组分 | 类型 | 用量/mg |
| 含氮配体 | 1,10-菲啰啉 | 320.1 |
| 含有所述非贵金属元素的化合物 | 乙酰丙酮铁 | 189.0 |
| 载体 | 活性炭 | 1000.0 |
| 含有所述贵金属元素的化合物 | 三氯化钌 | 27.0 |
制备方法：
(1)在100mL无水乙醇存在下，将含氮配体、含有所述非贵金属助剂元素的化合物和所述载体进行第一混合，所述含氮配体为能够提供所述氮源的物质，得到混合物I；
所述第一混合的条件：温度为60℃，时间为15h，搅拌转速为700rpm；
(2)利用旋转蒸发器在30℃下将所述混合物I中的溶剂旋干，在60℃的干燥箱中干燥10h；
(3)在氩气保护下，将干燥后的混合物I进行第一焙烧，得到混合物II；
所述第一焙烧的条件：温度为800℃，时间为2h；
(4)在50mL无水乙醇存在下，将所述混合物II与含有所述贵金属元素的化合物进行第二混合，得到混合物III；
所述第二混合的条件：温度为50℃，时间为4h，搅拌转速为700rpm；
(5)利用旋转蒸发器在30℃下将所述混合物III中的溶剂旋干；
(6)在氢氩混合气体存在下，将旋干后的所述混合物III进行第二焙烧，得到所述非均相双金属催化剂A1；
所述第二焙烧的条件：温度为280℃，时间为2h。
制备例2：制备非均相双金属催化剂A2(1％Ru-3％Fe-L1/Al2O3)
本制备例的配方如表3所示
表3
| 组分 | 类型 | 用量/mg |
| 含氮配体 | 1,10-菲啰啉 | 320.1 |
| 含有所述非贵金属元素的化合物 | 乙酰丙酮铁 | 189.0 |
| 载体 | 三氧化二铝 | 1000.0 |
| 含有所述贵金属元素的化合物 | 三氯化钌 | 27.0 |
制备方法：
(1)在100mL无水乙醇存在下，将含氮配体、含有所述非贵金属助剂元素的化合物和所述载体进行第一混合，所述含氮配体为能够提供所述氮源的物质，得到混合物I；
所述第一混合的条件：温度为50℃，时间为16h，搅拌转速为600rpm；
(2)利用旋转蒸发器在30℃下将所述混合物I中的溶剂旋干，在60℃的干燥箱中干燥10h；
(3)在氩气保护下，将干燥后的混合物I进行第一焙烧，得到混合物II；
所述第一焙烧的条件：温度为800℃，时间为2h；
(4)在50mL无水乙醇存在下，将所述混合物II与含有所述贵金属元素的化合物进行第二混合，得到混合物III；
所述第二混合的条件：温度为50℃，时间为4h，搅拌转速为700rpm；
(5)利用旋转蒸发器在30℃下将所述混合物III中的溶剂旋干；
(6)在氢氩混合气体存在下，将旋干后的所述混合物III进行第二焙烧，得到所述非均相双金属催化剂A2；
所述第二焙烧的条件：温度为280℃，时间为2h。
制备例3：制备非均相双金属催化剂A3(1％Ru-3％Fe-N/Al2O3)
本制备例的配方如表4所示
表4
| 组分 | 类型 | 用量/mg |
| 含氮配体 | 三聚氰胺 | 67.6 |
| 含有所述非贵金属元素的化合物 | 乙酰丙酮铁 | 189 |
| 载体 | 三氧化二铝 | 1000.0 |
| 含有所述贵金属元素的化合物 | 三氯化钌 | 27.0 |
制备方法：
该方法与制备例1的方法相似；所不同的是，在步骤(1)中，将320.1mg的1,10-菲啰啉替换为67.6mg的三聚氰胺，将活性炭替换为等质量的三氧化二铝；
在步骤(3)中，所述第一焙烧的条件：温度为900℃，时间为2h；
在步骤(4)中，所述第二焙烧的条件：温度为280℃，时间为2h。
制得非均相双金属催化剂A3。
制备例4：制备非均相双金属催化剂A4(0.5％Ru-3％Fe-L1/C)
本制备例的配方如表5所示
表5
| 组分 | 类型 | 用量/mg |
| 含氮配体 | 1,10-菲啰啉 | 320.1 |
| 含有所述非贵金属元素的化合物 | 乙酰丙酮铁 | 189.0 |
| 载体 | 活性炭 | 1000.0 |
| 含有所述贵金属元素的化合物 | 三氯化钌 | 13.5 |
制备方法：
该方法与制备例1的方法相似，所不同的是，在步骤(4)中，三氯化钌的用量为13.5mg。
制得非均相双金属催化剂A4。
制备例5：制备非均相双金属催化剂A5(3％Ru-3％Fe-L1/C)
本制备例的配方如表6所示
表6
制备方法：
该方法与制备例1的方法相似，所不同的是，在步骤(4)中，三氯化钌的用量为81.1mg。
制得非均相双金属催化剂A5。
对比制备例1：制备非均相双金属催化剂DA1(1％Pd-3％Fe-L1/C)
本对比制备例的配方如表7所示
表7
| 组分 | 类型 | 用量/mg |
| 含氮配体 | 1,10-菲啰啉 | 320.1 |
| 含有所述非贵金属元素的化合物 | 乙酰丙酮铁 | 189.0 |
| 载体 | 活性炭 | 1000.0 |
| 含有所述贵金属元素的化合物 | 氯化钯 | 16.8 |
制备方法：
该方法与制备例1的方法相似，所不同的是，在步骤(4)中，将27.0mg的三氯化钌替换为16.8mg的氯化钯；
制得非均相双金属催化剂DA1。
对比制备例2：制备非均相双金属催化剂DA2(1％Ru-C)
本对比制备例的配方及制备方法与制备例1相似，所不同的是，在步骤(1)中，不加入含有所述非贵金属元素的化合物(乙酰丙酮铁)与含氮配体(1,10-菲啰啉)。
制得非均相双金属催化剂DA2。
对比制备例3：制备非均相双金属催化剂DA3(3％Fe-C)
本对比制备例的配方及制备方法与制备例1相似，所不同的是，在步骤(1)中，不加入含氮配体(1,10-菲啰啉)，步骤(4)中不加入含有所述贵金属元素的化合物(三氯化钌)；
制得非均相双金属催化剂DA3。
对比制备例4：制备非均相双金属催化剂DA4(3％Fe-L1/C)
本对比制备例的配方及制备方法与制备例1相似，所不同的是，不加入含有所述贵金属元素的化合物(三氯化钌)；
制得非均相双金属催化剂DA4。
实施例1
将100mg非均相双金属催化剂A1和20mL正十二烷加入干净的反应釜中，将0.5mmolDMT在5MPa H2中在350℃下反应8小时；反应结束后通过气相色谱以及气相色谱-质谱联用检测产物组成，测试结果如图1、图2所示。
实施例2
将100mg非均相双金属催化剂A2和20mL正十二烷加入干净的反应釜中，将0.5mmolDMT在4MPa H2中在350℃下反应8小时；反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
实施例3
将100mg非均相双金属催化剂A3和20mL正十二烷加入干净的反应釜中，将0.5mmolDMT在4MPa H2中在350℃下反应8小时；反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
实施例4
将100mg非均相双金属催化剂A4和20mL正十二烷加入干净的反应釜中，将0.5mmolDMT在6MPa H2中在320℃下反应8小时；反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
实施例5
将100mg非均相双金属催化剂A5和20mL正十二烷加入干净的反应釜中，将0.5mmolDMT在5MPa H2中在350℃下反应8小时；反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
实施例6
将100mg非均相双金属催化剂A1和20mL正十二烷加入干净的反应釜中，将0.5mmolPET在5MPa H2中在350℃下反应2小时，得到小分子裂解产物，反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
实施例7
将100mg非均相双金属催化剂A1和20mL正十二烷加入干净的反应釜中，将0.5mmolPC在5MPa H2中在350℃下反应8小时，反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
实施例8
将100mg非均相双金属催化剂A1和20mL正十二烷加入干净的反应釜中，将0.5mmolDMT在5MPa H2中在350℃下反应4小时；反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
对比例1
本对比例的方法与实施例1的方法相似，所不同的是，将等量的非均相双金属催化剂A1替换为等量的非均相双金属催化剂DA1；反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
对比例2
本对比例的方法与实施例1的方法相似，所不同的是，将等量的非均相双金属催化剂A1替换为等量的非均相双金属催化剂DA2；反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
对比例3
本对比例的方法与实施例1的方法相似，所不同的是，将等量的非均相双金属催化剂A1替换为等量的非均相双金属催化剂DA3；反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
对比例4
本对比例的方法与实施例1的方法相似，所不同的是，将等量的非均相双金属催化剂A1替换为等量的非均相双金属催化剂DA4；反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
对比例5
将100mg非均相双金属催化剂A1和20mL正十二烷加入干净的反应釜中，将0.5mmolDMT在5MPa H2中在300℃下反应8小时；反应结束后通过气相色谱检测产物组成。
通过气相色谱以及气相色谱-质谱法检测各实施例和对比例反应结束后的产物组成及收率，具体方法如下：
采用Agilent 7890A GC-MS对产物进行定性分析，采用配备HP-5毛细管柱(30m*250mm*250mm)的Agilent 7890B气相色谱火焰电离检测器对产物进行定量分析，正二十烷作为内标加入到检测物中。其中，GC-MS烘箱温度设置程序如下：40℃保留2分钟，以10℃/min升到150℃，然后以20℃/min升到300℃，保留2分钟。依据原料与产物定量分析结果，计算收率、转化率；结果如表8所示。
总收率(％)＝芳香烃收率(％)+环烷烃收率(％)
表8非均相金属催化剂用于催化PET、PC、DMT裂解为小分子产物
标准反应(实施例1)条件：温度为350℃，压力为5MPa H2，反应时间为8h；其中，与实施例1相比，表8中的a)表示反应时间为2h；b)表示反应时间为4h；c)表示反应温度为300℃。
通过表8可以看出，本发明提供的方法降解DMT(PET模型底物)的总收率在85％以上，同时，本发明提供的方法降解废弃塑料PET、PC的效果较好，产物的总收率均在82％以上。
同时，由实施例1-5可以看出，本发明提供的方法降解DMT的总收率均在85％以上；而且实施例6中PET加氢脱氧时间为2小时，产物总收率就达到了90％以上，说明使用本发明提供的催化剂在短时间内就能够达到降解PET的目的，从而实现资源化再利用。
非均相双金属催化剂稳定性测试
将100mg非均相金属催化剂A1(1％Ru-3％Fe-L1/C)和20mL正十二烷加入干净的反应釜中，将0.5mmol DMT在5MPa H2中在350℃下反应1.5小时，得到小分子裂解产物，然后对非均相金属催化剂进行回收、重复使用，重复利用次数为0次、1次、2次。测试结果见表9。
催化剂回收的操作步骤如下：首先将反应后的混合物离心后倾倒出上层清液，随后用无水乙醇洗涤下层固体3次，在10000rpm下离心10min，然后50℃下真空干燥10h，干燥后的非均相金属催化剂直接用于下次反应。
表9
通过表9可以看出，催化剂重复利用一次后，对二甲苯的选择性提高，总产率提高了3％；而用无水乙醇再次洗涤进行第二次循环使用后，催化剂的催化效果有小幅度下降，这可能是在反应过程中，催化剂出现了团聚和积炭现象，使得活性表面积有所减小，造成了催化剂活性的小幅度下降。重复使用2次后，小分子产物的总收率仍能达到95％，说明非均相双金属催化剂具有很好的稳定性，能够保证在重复使用2次后仍然具有良好的活性。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种回收再利用废弃聚酯类塑料资源的方法，其特征在于，包括：
在非均相双金属催化剂和溶剂存在下，将废弃聚酯类塑料和/或聚酯单体进行加氢脱氧反应；
所述非均相双金属催化剂中含有氮源、载体、贵金属元素和非贵金属助剂元素；所述载体与以氮元素计的所述氮源的含量重量比为1：0.04-0.05，所述氮源为1,10-菲啰啉，所述载体为活性炭；
所述加氢脱氧反应的反应条件为：温度为350℃至360℃，压力为4 MPa至6 MPa，反应时间为5 h至8 h；
所述废弃聚酯类塑料为芳香族废弃塑料；
在所述非均相双金属催化剂中，所述贵金属元素为Ru，所述非贵金属元素为Fe，以100重量份的载体为基准，所述贵金属元素的重量百分含量为0.8-1.2重量份；所述非贵金属元素的含量为2.8-3.2重量份；
采用含有如下步骤的方法制备所述非均相双金属催化剂：
（1）在醇溶剂I存在下，将含氮配体、含有所述非贵金属助剂元素的化合物和所述载体进行第一混合，所述含氮配体为能够提供所述氮源的物质，得到混合物I；
（2）在惰性气氛下，将所述混合物I进行第一焙烧，得到混合物II；
（3）在醇溶剂II存在下，将所述混合物II与含有所述贵金属元素的化合物进行第二混合，得到混合物III；
（4）在氢氩混合气体存在下，将所述混合物III进行第二焙烧，得到所述非均相双金属催化剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述废弃聚酯类塑料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯醚和聚苯乙烯中的至少一种；和/或
所述聚酯单体为对苯二甲酸二甲酯；和/或
所述溶剂选自正十二烷、正辛烷、正己烷、环戊烷、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一焙烧的温度为700-900℃，所述第二焙烧的温度为250-320℃。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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