商用聚烯烴(特別是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚氯乙烯)的大量生產,加上其低單位價值和多種短期用途,導致了重大而緊迫的廢物管理挑戰。目前,這些聚烯烴中只有一小部分被回收,其余部分被焚燒、堆積在垃圾填埋場或泄漏到自然環境中。近日,加利福尼亞大學Susannah L. Scott綜述研究了聚烯烴的催化升級循環。
本文要點:
1) 一種新興的策略是催化解聚,其中聚烯烴骨架中的一部分C-C鍵在催化劑的幫助下斷裂,在某些情況下,還需要額外的小分子試劑。當產品是小分子或本身價值更高的材料,或作為化學原料時,該過程稱為升級回收。
2) 作者總結了四種主要催化升級循環策略的最新進展:氫解、(加氫)裂化、涉及復分解的串聯工藝和選擇性氧化。關鍵考慮因素包括與小分子機制相關的大分子反應機制、大分子轉化的催化劑設計以及工藝條件對產物選擇性的影響。最后,作者對描述聚烯烴升級回收的指標進行了批判性評估,并對未來的進展進行了展望。
Jiakai Sun et.al Catalytic Upcycling of Polyolefins Chem. Rev. 2024
DOI: 10.1021/acs.chemrev.3c00943
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.3c00943