近日,中国科学院化学研究所胶体、界面与化学热力学重点实验室/北京分子科学国家研究中心韩布兴课题组,在二氧化碳、生物质、废弃塑料、有机垃圾等可循环碳资源催化转化利用方面取得了系列成果。
该课题组与北京师范大学、北京大学等的科研人员合作,利用层状自支撑分子筛作为催化剂,实现了低温、无贵金属、无氢气、无溶剂条件下聚乙烯塑料转化制备高品质汽油,收率达80%。相关研究成果发表在《自然-化学》(nature chemistry)上。
该策略利用层状自支撑分子筛丰富的外比表面积和介孔孔道,使得聚烯烃大分子与催化剂活性位点充分接触;同时,这种层状自支撑分子筛具有独特的开放骨架三配位铝位点,有助于活化碳氢键,形成碳正离子,促进聚烯烃碳碳键发生β-裂解。自支撑分子筛高效催化部分聚乙烯芳构化,为产生的小分子烯烃转化为烷烃提供氢源,从而以自供氢的方式产生汽油。该研究制备的汽油组分中能够提升辛烷值的支链烷烃含量是商用汽油的近两倍。上述成果为废弃聚乙烯催化转化制备高品质汽油提供了新路线,具有良好的应用前景。