CN115818799A - 一种采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法 - Google Patents
一种采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115818799A CN115818799A CN202211184500.6A CN202211184500A CN115818799A CN 115818799 A CN115818799 A CN 115818799A CN 202211184500 A CN202211184500 A CN 202211184500A CN 115818799 A CN115818799 A CN 115818799A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrochemical
- bhet
- pet
- technology according
- solution
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 89
- QPKOBORKPHRBPS-UHFFFAOYSA-N bis(2-hydroxyethyl) terephthalate Chemical compound OCCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCCO)C=C1 QPKOBORKPHRBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 18
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 6
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 2
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 abstract description 20
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 9
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 6
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 5
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 3
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000413 hydrolysate Substances 0.000 abstract 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 8
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 7
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000012803 optimization experiment Methods 0.000 description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 4
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 4
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000006181 electrochemical material Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 2
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000034659 glycolysis Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 1
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
本发明公开了一种采用电化学技术脱除PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)降解单体BHET(对苯二甲酸双羟乙酯)中Zn2+的方法。系统包括：提纯后的PET乙二醇醇解液在电解槽中进行Zn2+的还原反应，去除溶液中的Zn2+从而纯化BHET。本发明适用于初始浓度为55~125 ppm Zn2+的脱除，过程实现了98%的Zn2+去除率，所得BHET晶体中Zn2+的含量小于5 ppm，小于多次重结晶法的含量。与重结晶法相比，电化学技术可以实现一次加水得更纯的BHET晶体，节约了大量水资源，减少了废水的产生量，大大降低了对环境的污染。电化学技术在脱除溶液中Zn2+的同时，可以将Zn2+还原在阴极上，获得一种均匀的锌材料；且实现了无化学添加剂的条件下对BHET中Zn2+的有效脱除，不会引入杂质离子，是一种绿色高效的产物纯化技术。
Description
技术领域
本发明涉及塑料资源化利用技术领域，尤其涉及一种利用电化学法脱除塑料降解液中的Zn2+，从而提纯降解单体BHET的方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)由于具有优越的机械性能、优良的耐受性以及对气体和水的低渗透性等，现已广泛应用于包装、聚酯纤维、薄膜、电气制造和建筑材料等多个领域。到2020年，PET基塑料的需求量已超过4亿吨。由于大多数PET产品为一次性消费品，其大量使用向环境中释放了过量的废弃PET。基于PET在人类生命周期中不可生物降解的特性，废弃PET在环境中的累积会对土壤、海洋以及生物带来巨大的威胁，因此，废弃PET的回收利用已成为近年来的研究热点。
以乙二醇等二元醇为反应溶剂的乙二醇醇解法因反应条件温和，降解产品可以高值化利用，已经成为目前PET回收常用的方法。然而，乙二醇醇解法常采用醋酸锌、氯化锌、尿素/氯化锌低共熔溶剂等含锌的催化剂，使得降解单体BHET(对苯二甲酸双羟乙酯)中含有过量的Zn2+。Zn2+的存在导致BHET再聚合为PET的过程不可控，同时会促进酯交换和缩聚反应，从而使r-PET的物理化学性质恶化。除此之外，BHET所得再生产品中不可生物降解的Zn2+一旦进入生物体，便会在生物体中累积，引发多种疾病。因此，脱除BHET中存在的Zn2+具有重要意义。
目前所采用的脱除BHET中Zn2+的技术是重结晶以及离子交换技术。重结晶法需要多次洗涤才能使BHET的纯度符合要求，不仅会浪费大量的水资源，产生大量的含锌废水，还会导致大量的BHET溶解，从而造成产物的损失。此外，大量含锌废水向环境的释放会造成严重的环境污染，并且导致金属资源的浪费。离子交换的技术原理是采用阳离子交换树脂吸附溶液中的金属离子，树脂饱和后在酸性条件下再生，从而达到对Zn2+的高效去除。但是所采用的树脂在与Zn2+配位的同时，还会与产物BHET配位，造成产物的损失，同时树脂的再生也会产生大量的废液，造成环境污染。因此寻求合适的技术解决重结晶以及离子交换存在的问题，实现BHET中Zn2+的有效脱除以及锌资源的合理回收利用具有重要意义。
电化学法是目前废水中金属离子脱除常用的方法。在通电的情况下溶液中的金属离子可以高选择性在阴极得电子还原析出，从而有效的避免副反应，在脱除溶液中金属离子的同时可以得到纯净的锌材料。所得锌材料可以进一步作为生物以及电化学材料：作为生物可吸收材料，锌材料可用作治疗成人或儿童血管狭窄或闭塞的金属支架；由于具备大面积的电解质可接触区域，锌材料也可用作水性Zn金属电池的电极材料。由此看来，电化学法有望同步实现BHET纯化以及金属锌资源的再利用。然而，由于PET降解体系包含大量有机物，组分相对复杂，目前尚未有电化学法纯化BHET的研究。
本发明提供了一种电化学法纯化BHET的方法。该方法在用水量少，不损失BHET的条件下，不仅实现了BHET的高效纯化，还获得了均匀的金属锌材料。该方法工业条件温和，无需外加化学试剂，同时降低了向环境中排放的废水中Zn2+的浓度，减少了对环境的污染，是一种绿色环保的BHET纯化技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以高效纯化BHET、不损失BHET、环境友好、并且可以合理回收锌资源的方法，解决上述背景技术中的缺点。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，包括：
1)采用乙二醇醇解法降解PET并将降解液提纯为原始溶液作为电化学反应的原料溶液。
2)将一定质量的原始溶液加入电解池中，将电极片浸没入溶液中一定的面积，并保证实验前电极片浸泡一定时间，预热各仪器一定时间。
3)采用电化学工作站提供直流电源，向溶液输出恒定电位进行电化学反应。电化学反应在一定的反应温度，搅拌转速以及反应时间下进行。确定各个初始Zn2+浓度的最优电化学反应电位，电沉积适宜的初始Zn2+浓度范围，最优电化学反应温度。
4)确定电沉积过程中最优条件下的BHET损失率。
5)溶液电沉积后冷却得BHET晶体，确定晶体中Zn2+含量以及BHET纯度。
在本发明中，步骤1)中原始溶液Zn2+的浓度为50～1100ppm，原始溶液包含水(85％～95％)、乙二醇(7％～8％)、BHET(1％～2％)、少量低聚物以及醋酸锌(0.01％～0.3％)。
在本发明中，步骤2)中加入电解池的原始溶液的质量为50～150g，阴极的实际浸没面积为1～3cm2，阳极的实际浸没面积为3～4cm2。电极的浸泡时间以及仪器的预热时间为30～90min。
在本发明中，步骤2)中电化学反应体系包括但不限于电化学工作站，玻璃电解池，磁力加热搅拌器。
在本发明中，步骤3)中实验过程所施加的电压为-1～-11V，反应温度为25～85℃，搅拌转速为300～600rpm，反应时间为2～6h。
在本发明中，步骤3)中各个反应体系的Zn2+浓度由ICPE-9000测试，综合Zn2+去除率及能耗评估各个体系的Zn2+去除效果，得到各个浓度的最优去除电位，电化学法脱除Zn2+的适宜初始Zn2+范围以及最佳电化学反应温度。
在本发明中，步骤4)中采用HPLC评估最优体系电化学反应前后BHET的含量，计算电化学反应过程中BHET的损失率。
在本发明中，步骤5)中过滤后的BHET晶体在65℃下干燥过夜，采用ICPE-9000测试晶体中Zn2+含量，1H-NMR表征BHET的纯度。
发明优势
1.本发明首次采用电化学技术纯化PET降解单体BHET，并对原始溶液达到了98％的去除效果。电化学反应后所得BHET晶体中Zn2+含量小于5ppm，小于多次重结晶法所得BHET，且沉积过程无明显BHET损失，解决了重结晶法以及离子交换技术产物损失的缺点。
2.本发明利用电子的转移实现Zn2+的去除，无需外加化学试剂，不会引入杂质，提纯效果好，降低了处理成本，减少了对环境的污染。
3.本发明实现了一次加水纯化BHET的效果，大大减少了重结晶法对水的消耗，且溶液中Zn2+的脱除大大降低了Zn2+排放造成的环境污染，解决了重结晶法存在的缺点。由于电化学反应选择性高，在电极表面可以得到均匀的纯锌材料，有望用作生物以及电化学材料。因此，采用电化学法脱除BHET中的Zn2+可以实现纯化BHET的同时对金属锌资源的回收再利用。
附图说明
图1是本发明具体实施方式电化学法脱除PET降解单体中Zn2+的装置示意图。
图2是实施例8对应的BHET晶体的核磁氢谱图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，本具实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
将100g初始Zn2+浓度为55ppm的原始溶液加入电解池中，电极浸泡以及仪器预热60min后，采用电化学工作站向阴极施加-2～-10V范围内的电位进行电位优化实验，电位步长间隔为-0.5V。控制实验温度75℃，搅拌转速600rpm，实验时间3h。实验过程中间隔30min取样0.5g左右，采用ICPE-9000测试样品中Zn2+的浓度。分析结果显示，-9.5V Zn2+去除率最大且达到平衡，此时Zn2+浓度的平衡时间为1h，Zn2+去除率为98％，能耗为1.0KWh.m-3。
实施例2
将100g初始Zn2+浓度为125ppm的原始液加入电解池中，电极浸泡以及仪器预热60min后，采用电化学工作站向阴极施加-2～-10V范围内的电位进行电位优化实验，电位步长间隔为-0.5V。控制实验温度75℃，搅拌转速600rpm，实验时间3h。实验过程中间隔30min取样0.5g左右，采用ICPE-9000测试样品中Zn2+的浓度。分析结果显示，-8.5V Zn2+去除率最大且达到平衡，此时Zn2+浓度的平衡时间为1h，Zn2+去除率为85％，能耗为1.5KWh.m-3。
实施例3
将100g初始Zn2+浓度为225ppm的原始溶液加入电解池中，电极浸泡以及仪器预热60min后，采用电化学工作站向阴极施加-2～-10V范围内的电位进行电位优化实验，电位步长间隔为-0.5V。控制实验温度75℃，搅拌转速600rpm，实验时间3h。实验过程中间隔30min取样0.5g左右，采用ICPE-9000测试样品中Zn2+的浓度。分析结果显示，-6.5V Zn2+去除率最大且达到平衡，此时Zn2+浓度的平衡时间为2h，Zn2+去除率为80％，能耗为2.0KWh.m-3。
实施例4
将100g初始Zn2+浓度为525ppm的原始溶液加入电解池中，电极浸泡以及仪器预热60min后，采用电化学工作站向阴极施加-2～-10V范围内的电位进行电位优化实验，电位步长间隔为-0.5V。控制实验温度75℃，搅拌转速600rpm，实验时间4.5h。实验过程中间隔30min取样0.5g左右，采用ICPE-9000测试样品中Zn2+的浓度。分析结果显示，-5.5V Zn2+去除率最大且达到平衡，此时Zn2+浓度的平衡时间为3h，Zn2+去除率为85％，能耗为3.0KWh.m-3。
实施例5
将100g初始Zn2+浓度为1025ppm的原始溶液加入电解池中，电极浸泡以及仪器预热60min后，采用电化学工作站向阴极施加-2～-10V范围内的电位进行电位优化实验，电位步长间隔为-0.5V。控制实验温度75℃，搅拌转速600rpm，实验时间5.5h。实验过程中间隔30min取样0.5g左右，采用ICPE-9000测试样品中Zn2+的浓度。分析结果显示，-5.5V Zn2+去除率最大且达到平衡，此时Zn2+浓度的平衡时间为3h，Zn2+去除率为85％，能耗为4.90KWh.m-3。
实施例6
将100g初始Zn2+浓度为125ppm原始溶液加入电解池中，电极浸泡以及仪器预热60min后，采用电化学工作站向阴极施加-8.5V电压。在温度范围为40～85℃进行温度优化实验，控制搅拌转速600rpm，实验时间3h。实验过程中间隔30min取样0.5g左右，采用ICPE-9000测试样品中Zn2+的浓度。分析结果显示，60℃Zn2+去除率最大，可达98％，能耗为1.80KWh.m-3。
实施例7
采用HPLC分析实施例6中最优条件下的BHET损失率。具体操作为：将100g初始Zn2+浓度为125ppm原始溶液加入电解池中，电极浸泡以及仪器预热60min后，在600rpm搅拌转速下，将溶液加热至60℃充分溶解。取0.5g溶液用甲醇稀释至10g，有机系滤头过滤后采用HPLC测量BHET含量。采用电化学工作站向阴极施加-8.5V电压，保持实验温度为60℃，搅拌转速为600rpm，实验时间为3h。反应结束后，称量此时溶液质量，并取样0.5g，采用甲醇稀释至10g，有机系滤头过滤后采用HPLC测量电化学反应后溶液中BHET的含量。分析结果显示，反应前溶液中BHET的质量为1.0021g，反应后的质量为1.0019g，仪器测试误差范围内认为最优条件下电化学实验过程中无BHET损失。
实施例8
将实施例6中60℃电化学反应后的溶液冷却结出BHET晶体，过滤后的晶体65℃于烘箱中过夜干燥，采用ICPE-9000测试晶体中Zn2+的含量，1H-NMR测试晶体的纯度。分析结果显示，BHET晶体中Zn2+的含量小于5ppm，核磁氢谱图显示BHET晶体纯度较高。
Claims (11)
1.一种采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，其特征在于，具体步骤如下：以含金属锌的离子液体、金属无机盐或金属有机盐为催化剂，其中以醋酸锌为代表、乙二醇为反应溶剂降解PET得降解液，去除低聚物后获得不同Zn2+浓度的原始溶液作为电化学反应的溶液。将一定质量的原始溶液加入电解池中，保证一定的电极浸没面积。实验前使电极浸没入溶液一定的时间，并保证各仪器预热充足的时间。采用两电极体系，施加恒定的电压，在一定温度和搅拌转速以及反应时间条件下进行电化学反应。反应到达平衡后，将电化学反应后的溶液冷却结晶，过滤烘干，得BHET晶体。
2.根据权利要求1所述采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，其特征在于，原始溶液的Zn2+浓度为50~1100 ppm。
3. 根据权利要求1所述采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，其特征在于，原始溶液包含水 (85%~95%)、乙二醇 (7%~8%)、BHET (1%~2%)、少量低聚物以及醋酸锌(0.01%~0.3%)。
4. 根据权利要求1所述采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，其特征在于，电化学实验电解池中溶液的质量为50~150 g。
5.根据权利要求1所述采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，其特征在于，阴极可采用铜片、锌片中的一种，阳极可采用铂片、石墨电极中的一种。
6.根据权利要求1所述采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，其特征在于，阴极的实际浸没面积为1~3 cm2，阳极的实际浸没面积为3~4 cm2。
7.根据权利要求1所述采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，其特征在于，电极的浸没时间为30~90 min，仪器的预热时间为30~90 min。
8.根据权利要求1所述采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，其特征在于，电化学实验所施加的电压为-1 ~ -11 V。
9.根据权利要求1所述采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，其特征在于，电化学实验的实验温度为25~85℃。
10.根据权利要求1所述采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，其特征在于，电化学实验的搅拌转速为300~600 rpm。
11.根据权利要求1所述采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法，其特征在于，电化学实验的反应时间为2~6 h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211184500.6A CN115818799B (zh) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 一种采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211184500.6A CN115818799B (zh) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 一种采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115818799A true CN115818799A (zh) | 2023-03-21 |
| CN115818799B CN115818799B (zh) | 2024-08-06 |
Family
ID=85524071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211184500.6A Active CN115818799B (zh) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 一种采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115818799B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4217189A (en) * | 1978-07-05 | 1980-08-12 | Cominco Ltd. | Method and apparatus for control of electrowinning of zinc |
| CN104774154A (zh) * | 2014-01-15 | 2015-07-15 | 中国科学院过程工程研究所 | 超强碱离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法 |
| CN105016431A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-04 | 王麒钧 | 一种从废水中去除并回收重金属离子的方法及装置 |
| WO2020245619A1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-12-10 | Przemyslaw Los | Method for copper and zinc separation from industrial electrolytes including waste industrial electrolytes |
| CN113735705A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-03 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种聚离子液体催化废弃pet聚酯甲醇醇解的方法 |
-
2022
- 2022-09-27 CN CN202211184500.6A patent/CN115818799B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4217189A (en) * | 1978-07-05 | 1980-08-12 | Cominco Ltd. | Method and apparatus for control of electrowinning of zinc |
| CN104774154A (zh) * | 2014-01-15 | 2015-07-15 | 中国科学院过程工程研究所 | 超强碱离子液体催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法 |
| CN105016431A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-04 | 王麒钧 | 一种从废水中去除并回收重金属离子的方法及装置 |
| WO2020245619A1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-12-10 | Przemyslaw Los | Method for copper and zinc separation from industrial electrolytes including waste industrial electrolytes |
| CN113735705A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-03 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种聚离子液体催化废弃pet聚酯甲醇醇解的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| QI ZHANG ET AL.: "Removal of Zn2+from polyethylene terephthalate (PET) glycolytic monomers by sulfonic acid cation exchange resin", 《JOURNAL OFENVIRONMENTALCHEMICALENGINEERING》, vol. 9, 10 March 2021 (2021-03-10), pages 1 - 12 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115818799B (zh) | 2024-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1324758C (zh) | 从废旧锂离子电池中分离回收钴的方法 | |
| JP2020515619A (ja) | 高純度フルオロエチレンカーボネートの製造方法 | |
| CA2758871A1 (en) | Removal of metals from water | |
| CN108191623B (zh) | 一种生产光引发剂1173和184循环工艺 | |
| CN111763956A (zh) | 一种用电化学技术分离回收废旧锂电池中有价金属的方法 | |
| EP2877613A1 (en) | Selective reductive electrowinning apparatus and methods | |
| CN1234913C (zh) | 生产过硫酸钠的方法 | |
| CN115818799B (zh) | 一种采用电化学技术脱除PET降解单体中Zn2+的方法 | |
| EP4343033A1 (en) | Method for preparing glycolate by electrocatalysis of ethylene glycol or electrocatalytic reforming of waste plastic pet | |
| CN110372068B (zh) | 一种cof负载的金属氢氧化物电极的制备方法及其应用 | |
| CN109095688A (zh) | 一种回收废水中氯离子的方法 | |
| CN109534479B (zh) | 一种非均相芬顿催化剂催化活性再激活的方法和应用 | |
| CN103668312B (zh) | 一种马来酸顺反异构化制备富马酸的电化学法 | |
| CN113354038A (zh) | 一种芬顿反应器及其制备工艺、应用 | |
| CN1424255A (zh) | 一种提高工业氯化铵产品质量的方法 | |
| CN106748649B (zh) | 一种电化学脱色及回收再利用乙二醇解聚聚酯的废液的方法 | |
| JP4182302B2 (ja) | 過硫酸カリウムの製造方法 | |
| CN216687786U (zh) | 一种硫酸双氧水蚀刻液双氧水分解装置 | |
| CN114408909B (zh) | 一种电化学剥离石墨制备石墨烯的方法 | |
| CN117107257A (zh) | 一种电合成过氧化氢耦合pet塑料氧化升级的低能耗电催化方法 | |
| CN114213282B (zh) | 一种含酸乙腈废溶剂的乙腈回收方法 | |
| EP4353876A1 (en) | Process for obtaining terephthalic acid and recovering sodium hydroxide from a sodium terephthalate solution produced from reused polyethylene terephthalate (pet) | |
| CN117165957A (zh) | 一种高值化利用废旧磷酸铁锂制备磷酸铁钠的方法 | |
| CN114180770A (zh) | 一种硫酸双氧水蚀刻液双氧水分解装置及其分解方法 | |
| CN105776448A (zh) | 一种含硫化物废水的资源化处理方法 |
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 |