内容摘要：一、【导读】环保规模的一大钻研热门便是将销毁塑料变废为宝。在该规模中，微波催化热解技术是接管废塑料中高价钱产物(如H2、汽油组分、碳纳米管等)的潜在道路，由于它不光具备热速率快、资源化功能高、高能效等

一、崔崇催化【导读】

环保规模的威教一大钻研热门便是将销毁塑料变废为宝。在该规模中，授团l双微波催化热解技术是崔崇催化接管废塑料中高价钱产物(如H₂、汽油组分、威教碳纳米管等)的授团l双潜在道路，由于它不光具备热速率快、崔崇催化资源化功能高、威教高能效等短处外，授团l双还可能激发化学键断裂，崔崇催化完妨碍链聚合物的威教“定向裁剪”。 在微波催化热解的授团l双历程中，催化剂至关紧张，崔崇催化过渡金属催化剂因其催化活性高、威教老本低在该规模备受关注。授团l双Fe、Ni以及Co是催化剂中最罕用的活性成份，它们经由接受电子增长碳氢化合物的解离，从而发生较轻的产物。值患上留意的是，比照于单金属催化剂，多金属催化剂可经由调解各组分的比例，可能进一步后退催化剂的抉择性以及活性，从而后退下价钱产物的收率以及品质，但需要思考的是，好的催化剂同样需要好的载体。

催化剂载体可能经由金属-载体相互熏染激活以及修正活性金属的电子以及化学性子，影响碳氢化合物在催化剂上的吸附息争离。当初，大少数催化剂载体存在导热性差、易氧化、机械强度差等缺陷。SiC作为潜在的催化剂载体，具备耐高温、机械强度好、化学晃动性好、导热性好等短处，引起了普遍的关注。此外，SiC作为一种精采的介电质料，可能作为微波罗致剂，为高温热解提供热能。此外，微波辐照可能经由在微波热解历程中活化催化活性组分来后退催化活性。因此，在微波催化热解系统中退出具备催化以及微波罗致功能的改性SiC催化剂，有望飞腾商用催化剂以及微波罗致剂的削减老本，后退经济性。可是，基于SiC载体的具备催化裂化以及微波罗致双重功能的催化剂鲜有报道。

二、【下场掠影】

在此，哈尔滨工业大学崔崇威教授团队、西南师范大学师资博士后崔寒团队以SiC为催化剂载体，Fe以及Ni为金属活性中间，制备了一系列兼具微波罗致以及催化功能的双功能催化剂(Fe-Ni/SiC)。钻研职员接管先进的微波热重炉对于差距铁镍比催化剂的微波吸附功能以及催化功能妨碍了钻研。钻研表明，双功能催化剂具备精采的孔隙妄想以及Fe₂O₃、NiO、NiFe₂O₄等活性组分，具备精采的介电功能以及催化功能。催化后，低密度聚乙烯的升温速率为68.18-73.39 ℃·min^-1，失重速率为0.59-0.68 g·min^-1。升温速率的后退有利于后退热解水平，延迟抵达热解尽头，飞腾能耗(最高11.54 MJ/kg)。当催化剂为Fe-Ni/SiC（2:1）时，气产率最高（73.61 wt%），H₂含量最高（73.89 vol%）。此外，铁负载越高，碳纳米管的石墨化水平越高。最后，经由升温失重特色、热解行动合成以及热解产物特色，品评辩说微波罗致以及催化机理。该钻研为开拓基于微波热解技术的新型双功能催化剂以及有针对于性地接管废塑料高品质产物提供了分心义的见识以及技术反对于。

相关钻研下场以“Study on high-value products of waste plastics from microwave catalytic pyrolysis: Construction and performance evaluation of advanced microwave absorption-catalytic bifunctional catalysts”为题宣告在国内驰名期刊Fuel上。

三、【中间立异点】

一、该钻研乐成构建了一系列具备微波罗致以及催化能耐的双功能催化剂(Fe-Ni/SiC)，实现为了废塑料微波催化热解的高价钱运用。

二、可能的钻研机制表明，Fe₂O₃、NiO以及NiFe₂O₄作为主要的活性位点， 能与SiC载体相互熏染，这是催化下场好的主要原因。

四、【数据概览】

图1 Fe-Ni/SiC催化剂制备流程图；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图2差距改性SiC催化剂的XPS光谱；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图3差距改性SiC催化剂的XPS合成:(a) Fe 2p以及(b) Ni 2p；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图4 (a) XRD谱图，(b，c) N₂吸附-脱附等温线，(c)孔径扩散，(d) SiC及改性SiC催化剂的H₂-TPR；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图5SiC及改性SiC催化剂在2 ~ 18 GHz频率规模内的电磁参数为: (a) ε’，(b) ε“，(c) tanδε，(d)µ’，(e)µ”，(f) tanδµ；©  2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图6 (a)差距催化剂的升温-失重特色，(b)这项使命的升温速率与最近出书物的比力；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图7a) SiC微波热解所需能耗，(b) Fe / SiC，(c) Ni / SiC，(d) Fe-Ni/SiC (1:1)，(e) Fe-Ni/SiC (2:1)，(f) Fe-Ni/SiC(1:2)；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图8差距改性SiC催化剂对于产物扩散的影响；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图9(a)差距改性SiC催化剂对于热解气体组成的影响，(b)本钻研的H₂浓度与近期出书物的比力；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图10差距改性SiC催化剂对于(a)热解油组分、(b)直链烃以及环烃含量、(c)碳数扩散、(d)煤油馏分的影响；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图11 (a1) SiC的SEM图像，(a2)铁/碳化硅，(a3)镍/碳化硅，(a4) Fe-Ni/SiC (1:1)，(a5) Fe-Ni/SiC (2:1)，(a6) Fe-Ni/SiC (1:2)，有(b1) SiC的图像，(b2)铁/碳化硅，(b3)镍/碳化硅，(b4) Fe-Ni/SiC (1:1)，(b5) Fe-Ni/SiC (2:1)，(b6) Fe-Ni/SiC(1:2)；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图12差距改性SiC催化剂上碳聚积的拉曼光谱；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

图13改性SiC催化剂微波罗致及产物降级机理钻研；© 2023 Elsevier Ltd. All rights reserved.

五、【下场开辟】

总之，该钻研以SiC为催化剂载体，Fe以及Ni为金属活性组分，构建了兼具微波罗致以及催化功能的Fe-Ni/SiC双功能催化剂，用于低密度聚乙烯的微波催化热解，取患了高品质的热解产物。Fe₂O₃、NiO以及NiFe₂O₄是主要的活性位点，能与SiC载体相互熏染，这是催化下场好的主要原因。此外，由于催化剂的引入，加热速率以及热解速率减速，有利于微波催化热解的尽头延迟，能耗飞腾。最后，钻研还表明双金属催化剂具备潜在的柔韧性，可经由调节活性组分的种类以及比例，实现低密度聚乙烯热解产物的定向破费。

原文概况：Study on high-value products of waste plastics from microwave catalytic pyrolysis: Construction and performance evaluation of advanced

microwave absorption-catalytic bifunctional catalysts，2023，https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.128296）

 

本文由LWB供稿。