CN115215715B - 一种花状水滑石定向催化废旧pet类废塑料制备轻质芳烃的方法 - Google Patents

一种花状水滑石定向催化废旧pet类废塑料制备轻质芳烃的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115215715B
CN115215715B CN202210869551.6A CN202210869551A CN115215715B CN 115215715 B CN115215715 B CN 115215715B CN 202210869551 A CN202210869551 A CN 202210869551A CN 115215715 B CN115215715 B CN 115215715B
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
pet
reaction
hours
flower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210869551.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115215715A (zh
Inventor
袁浩然
刘慧宇
张军
单锐
陈勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory Guangzhou
Original Assignee
Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory Guangzhou
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS, Southern Marine Science and Engineering Guangdong Laboratory Guangzhou filed Critical Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
Priority to CN202210869551.6A priority Critical patent/CN115215715B/zh
Publication of CN115215715A publication Critical patent/CN115215715A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115215715B publication Critical patent/CN115215715B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • C07C1/207—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms from carbonyl compounds
    • C07C1/213—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms from carbonyl compounds by splitting of esters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/58—Platinum group metals with alkali- or alkaline earth metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • B01J23/892—Nickel and noble metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • B01J23/8926—Copper and noble metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups C07C2523/02 - C07C2523/36
    • C07C2523/56—Platinum group metals
    • C07C2523/58—Platinum group metals with alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
    • C07C2523/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种花状水滑石定向催化废旧PET类废塑料制备轻质芳烃的方法，采用纳米花状水滑石作为催化剂，在水‑二氧六环体系中同时促进了PET类废塑料的解聚与解聚单体中的乙二醇的重整制氢和对苯二甲酸单体的原位加氢脱氧，实现了无外部氢源加入下一种自供氢体系一锅法催化PET类废塑料的原位加氢脱氧选择性转化为可作为汽油添加剂的轻质芳烃，避免了氢气、氢硅氧烷等昂贵还原剂的使用与污染物的排出，大大降低了生产成本，为PET的回收利用提供了一种更加经济与环保的方式，具有广阔的应用前景。

Description

一种花状水滑石定向催化废旧PET类废塑料制备轻质芳烃的 方法
技术领域：
本发明涉及废弃物处理技术领域，具体涉及一种花状水滑石定向催化废旧PET类废塑料制备轻质芳烃的方法。
背景技术：
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是最具代表性的热塑性聚酯之一，广泛应用于包装行业，并垄断了瓶装饮料市场。通常，PET的自然降解会持续数百年，同时还会排放温室气体和一些源于添加剂或粘合剂的有毒气体。因此，促进废PET的高效清洁回收具有重要意义。
考虑到PET单体的结构特点，以往的研究倾向于获得具有芳香环的化学品。对苯二甲酸二甲酯(DMT)和对苯二甲酸(TPA)是PET的典型解聚产物，已被广泛研究。回收的DMT和TPA通常用于用乙二醇再生PET，以实现循环经济。尽管原子利用率很高，但复杂的反应步骤增加了经济成本。相比之下，作为最简单的芳香族化合物，苯、甲苯和对二甲苯(BTX)等PET单体的进一步加氢产物为化学合成提供了更多的可能性。BTX等轻质芳烃除了作为常见的有机溶剂及化工合成的基础原料，还可以作为汽油添加剂，用途十分广泛。
发明内容：
本发明的目的是提供一种花状水滑石定向催化废旧PET类废塑料制备轻质芳烃的方法，采用纳米花状水滑石作为催化剂，在水-二氧六环体系中同时促进了PET类废塑料的解聚与解聚单体中的乙二醇的重整制氢和对苯二甲酸单体的原位加氢脱氧，实现了无外部氢源加入下一种自供氢体系一锅法催化PET类废塑料的原位加氢脱氧选择性转化为可作为汽油添加剂的轻质芳烃，避免了氢气、氢硅氧烷等昂贵还原剂的使用与污染物的排出，大大降低了生产成本，为PET的回收利用提供了一种更加经济与环保的方式，具有广阔的应用前景。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种花状水滑石定向催化废旧PET类废塑料制备轻质芳烃的方法，该方法包括以下步骤：
S1、制备金属纳米花状水滑石催化剂NxMyAl-LDH，其中N代表贵金属，M代表非贵金属，x＝0.1～1；y＝1～10(x，y代表催化剂制备过程中加入的金属摩尔量，mmol)，包括以下步骤：取铝盐、贵金属盐和非贵金属盐与尿素加入离子水搅拌使其混合均匀，铝盐、贵金属盐和非贵金属盐的摩尔比为：2.5：0.1～1：1～10，尿素用量为所有金属离子摩尔量的2.5倍，随后转移至水热釜中，在80～120℃水热时间12～36h，然后洗涤、过滤、干燥送入管式炉中400℃～600℃煅烧时间3h，然后进行还原活化，在H2/N2气氛下400℃～600℃还原3h；
S2、将PET类废塑料与步骤S1制得的还原后的催化剂置于反应容器中，加入水与1,4-二氧六环，氮气氛围下180～280℃搅拌反应3～12h，得到含有单环芳烃的液相产物，单环芳烃主要为苯与甲苯。
贵金属N为Pt、Pd或Ru中的一种。非贵金属M为Ni、Cu、Zn或Mg中的一种。
PET类废塑料选自PET粉末、矿泉水瓶和元件外壳中的一种。
PET类废塑料与催化剂的质量比为0.2:0.1～0.5。
优选地，水与1,4-二氧六环的体积比为12:2～12，更优选为12:4～10，最优选为12:8。.
本发明的有益效果如下：
1、本发明构建了一种原位还原体系，同时促进了PET解聚后乙二醇单体的重整制氢与对苯二甲酸单体的加氢脱氧，实现了PET类废塑料一步转化为单环芳烃，为PET的高值化回收利用贡献了一种新的策略。
2、本发明将PET类废塑料转化为具有高附加值的化学品，具有显著的经济与环境效益。
3、本发明采用原位加氢体系，免去繁琐的分离提纯流程，相比于通入H2还原成本更低。
4、催化剂性质稳定可以重复使用，降低了生产成本。
总之，本发明采用纳米花状水滑石作为催化剂，在水-二氧六环体系中构建了一种原位还原体系，同时促进了PET类废塑料的解聚与解聚单体中的乙二醇的重整制氢和对苯二甲酸单体的原位加氢脱氧，实现了无外部氢源加入下一种自供氢体系一锅法催化PET类废塑料的原位加氢脱氧选择性转化为可作为汽油添加剂的轻质芳烃，避免了氢气、氢硅氧烷等昂贵还原剂的使用与污染物的排出，免去繁琐的分离提纯流程，且催化剂性质稳定可以重复使用，降低了生产成本。
附图说明：
图1是实施例1得到的液相产物色谱图。
具体实施方式：
以下是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
实施例1：一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法
包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，5mmol Ni(NO3)2·6H2O，0.5mmol RuCl3·3H2O，20mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至100℃翻转水热24h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至500℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至500℃活化3h。
S2、将0.2g PET粉末、0.2g催化剂、12mL去离子水及8mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析(如图1所示)，计算得苯及甲苯的产率分别为77.33％，11.54％，详见表1。
对比例1：
与实施例1相同，不同之处在于，步骤S2没有加1,4-二氧六环。
S2、将0.2g PET粉末、0.2g催化剂及12mL去离子水置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为30.84％，1.53％。
对比例2：
与实施例1相同，不同之处在于，步骤S2没有加催化剂。
S2、将0.2g PET粉末、12mL去离子水及8mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，未检测到芳烃生成。
实施例1、对比例1和对比例2比较，不加入催化剂时无目标产物生成，不加入1,4-二氧六环时反应产率骤降，因此实施例1中同时加入催化剂和1,4-二氧六环共同促进了PET的解聚与加氢脱氧，实现了PET类废塑料一步转化为单环芳烃。
实施例2：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，5mmol Ni(NO3)2·6H2O，1mmol RuCl3·3H2O，21.25mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至100℃翻转水热24h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至500℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至500℃活化3h。
S2、将0.2g PET粉末、0.2g催化剂、12mL去离子水及4mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应12h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为62.32％，5.47％，详见表1。
实施例3：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，2mmol Ni(NO3)2·6H2O，0.5mmol RuCl3·3H2O，12.5mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至100℃翻转水热24h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至500℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至500℃活化3h。
S2、将0.2g PET粉末、0.2g催化剂、12mL去离子水及2mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为42.87％，2.51％，详见表1。
实施例4：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，5mmol Cu(NO3)2·3H2O，0.5mmol Pt(NO3)2，20mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至120℃翻转水热18h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至550℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至550℃活化3h。
S2、将0.2g PET粉末、0.3g催化剂、12mL去离子水及8mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为56.42％，7.14％，详见表1。
实施例5：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，8mmol Mg(NO3)2·6H2O，1mmol Pt(NO3)2，28.75mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至120℃翻转水热18h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至550℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至550℃活化3h。
S2、将0.2g PET粉末、0.4g催化剂、12mL去离子水及8mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为68.66％，8.59％，详见表1。
实施例6：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，5mmol Ni(NO3)2·6H2O，0.5mmol RuCl3·3H2O，20mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至90℃翻转水热24h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至450℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至450℃活化3h。
S2、将0.2g PET粉末、0.5g催化剂、12mL去离子水及8mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，220℃搅拌反应12h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为62.57％，6.79％，详见表1。
实施例7：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，5mmol Ni(NO3)2·6H2O，0.5mmol RuCl3·3H2O，20mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至100℃翻转水热36h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至500℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至500℃活化3h。
S2、将0.2g PET粉末、0.5g催化剂、12mL去离子水及10mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，260℃搅拌反应12h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为70.44％，8.26％，详见表1。
实施例8：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，5mmol Ni(NO3)2·6H2O，1mmol RuCl3·3H2O，21.25mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至100℃翻转水热24h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至450℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至450℃活化3h。
S2、将0.2g PET粉末、0.2g催化剂、12mL去离子水及12mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，200℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为40.26％，2.63％，详见表1。
实施例9：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，5mmol Ni(NO3)2·6H2O，1mmol RuCl3·3H2O，21.25mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至100℃翻转水热24h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至450℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至450℃活化3h。
S2、将0.2g PET粉末、0.2g催化剂、12mL去离子水及12mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，180℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为32.14％，0.68％，详见表1。
实施例10：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，5mmol Ni(NO3)2·6H2O，0.5mmol RuCl3·3H2O，20mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至100℃翻转水热24h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至500℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至500℃活化3h。
S2、将0.2g矿泉水瓶、0.2g催化剂、12mL去离子水及8mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为72.31％，10.44％，详见表1。
实施例11：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，5mmol Ni(NO3)2·6H2O，0.5mmol RuCl3·3H2O，20mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至100℃翻转水热24h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至500℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至500℃活化3h。
S2、将0.2g原件外壳、0.2g催化剂、12mL去离子水及8mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为64.39％，8.34％，详见表1。
实施例12：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，5mmol Ni(NO3)2·6H2O，0.5mmol RuCl3·3H2O，20mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至100℃翻转水热24h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至500℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至500℃活化3h。
S2、将0.2g PET粉末、0.2g催化剂、12mL去离子水及8mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后回收催化剂洗涤数次，80℃真空干燥12h后按S1提及的活化条件重新进行活化。
S3、将0.2g PET粉末、0.2g使用一次后的催化剂、12mL去离子水及8mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为69.51％，8.42％，详见表1。
实施例13：
一种花状水滑石定向催化废旧PET制备汽油添加剂的方法，包括如下步骤：
S1、称取2.5mmolAl(NO3)3·9H2O，5mmol Ni(NO3)2·6H2O，0.5mmol RuCl3·3H2O，20mmol尿素于烧杯中，加入50mL去离子水，室温搅拌1h后转移至水热釜中，2℃/min升温至100℃翻转水热24h，洗涤，过滤，80℃真空干燥12h。将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2℃/min升温至500℃煅烧3h制得催化剂。实验前于管式炉中H2/N2混合气氛(40％H2)下2℃/min升温至500℃活化3h。
S2、将0.2g PET粉末、0.2g催化剂、12mL去离子水及8mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后回收催化剂洗涤数次，80℃真空干燥12h后按S1提及的活化条件重新进行活化，将上述步骤重复3次。
S3、将0.2g PET粉末、0.2g使用三次后的催化剂、12mL去离子水及8mL 1,4-二氧六环置于100mL反应釜中，充入1MPaN2作为保护气，230℃搅拌反应6h，搅拌速率为600rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为62.37％，6.29％，详见表1。
表1
a实施例中煅烧时间均为3h；b实施例中活化时间均为3h；*反应过程中搅拌速率均为600rpm。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种花状水滑石定向催化废旧PET类废塑料制备轻质芳烃的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、称取2.5 mmol Al(NO3)3•9H2O，5 mmol Ni(NO3)2•6H2O，0.5 mmol RuCl3•3H2O，20mmol尿素于烧杯中，加入50 mL去离子水，室温搅拌1 h后转移至水热釜中，2 °C/min升温至100°C翻转水热24 h，洗涤，过滤，80 °C真空干燥12 h；将干燥后的催化剂前体置于管式炉中，空气气氛下2 °C/min升温至500 °C煅烧3h制得催化剂；实验前于管式炉中40% H2的H2/N2混合气氛下2 °C/min升温至500 °C活化3h；
S2、将0.2 g PET粉末、0.2 g催化剂、12 mL去离子水及8 mL 1,4-二氧六环置于100 mL反应釜中，充入1 MPa N2作为保护气，230 °C搅拌反应6 h，搅拌速率为600 rpm，反应结束后加入乙酸乙酯萃取有机相产物并通过GC-MS进行定性定量分析，计算得苯及甲苯的产率分别为77.33%，11.54%。
CN202210869551.6A 2022-07-21 2022-07-21 一种花状水滑石定向催化废旧pet类废塑料制备轻质芳烃的方法 Active CN115215715B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210869551.6A CN115215715B (zh) 2022-07-21 2022-07-21 一种花状水滑石定向催化废旧pet类废塑料制备轻质芳烃的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210869551.6A CN115215715B (zh) 2022-07-21 2022-07-21 一种花状水滑石定向催化废旧pet类废塑料制备轻质芳烃的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115215715A CN115215715A (zh) 2022-10-21
CN115215715B true CN115215715B (zh) 2023-10-27

Family

ID=83613901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210869551.6A Active CN115215715B (zh) 2022-07-21 2022-07-21 一种花状水滑石定向催化废旧pet类废塑料制备轻质芳烃的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115215715B (zh)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H2 -free Plastic Conversion: Converting PET back to BTX by Unlocking Hidden Hydrogen;Shenglu Lu等;《ChemSusChem》;第14卷;第4242–4250页 *
孔婷婷著.《新型类水滑石材料制备与二氧化碳催化转化》.哈尔滨工程大学出版社,2020,第33-35页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115215715A (zh) 2022-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114835551B (zh) 一种pet类废塑料选择性催化制备单环芳烃的方法
CN1494546A (zh) 有机金属骨架材料及其制备方法
CN113289653A (zh) 一种负载金属单原子的g-C3N4光催化剂的制备方法
CN101880214A (zh) 一种非热等离子体与过渡金属协同催化co2加氢的方法
CN102671685A (zh) 光催化剂碱式碳酸镧及其制备方法和应用
CN111960948A (zh) 一种四丁基溴化铵的合成工艺
CN115650829B (zh) 一种由生物质酚类化合物光催化制备环己酮类化合物的方法
CN112742482A (zh) 一种催化加氢的催化剂及其制备方法与应用
Hosseini-Sarvari et al. Solar and visible-light active nano Ni/gC 3 N 4 photocatalyst for carbon monoxide (CO) and ligand-free carbonylation reactions
CN113731441B (zh) 一种钴-还原氧化石墨烯Co/rGO催化剂及其制备方法与应用
CN115340445A (zh) 一种废弃聚酯制备1,4-环己烷二甲醇的方法
CN115215715B (zh) 一种花状水滑石定向催化废旧pet类废塑料制备轻质芳烃的方法
CN113694968A (zh) 钯负载磁性UiO-66三元复合催化材料及其制备方法和应用
CN111217659B (zh) 一种由异戊二烯和甲基对苯醌制备2,6-二甲基萘的方法
CN1911883A (zh) 一种α－苯乙醇的合成方法
CN105111044A (zh) 由丁烯醇合成异戊烯醇的方法
CN113786837A (zh) 一种糠醛加氢重排制备环戊酮和环戊醇的方法
CN114377718A (zh) 一种镍铜双金属催化剂及制备方法和应用
CN108479769B (zh) 一种制备Pd纳米粒子的方法
CN113244966B (zh) 一种钯镍钛乙二醇配位聚合物非均相催化剂及其制备方法和应用
CN101148436B (zh) 一种吡啶碱的催化合成方法
CN115715982B (zh) 适用于制备va和mmp的催化剂、催化剂制备方法及催化方法
CN114907309B (zh) 一种Sn-MCM-41催化乳酸一步气相法合成丙交酯的方法
WO2019061342A1 (zh) 一种合成气直接生产乙醇的方法
CN114956968B (zh) 一种羰基化合物的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant