熱解正逐漸在工業領域得到應用,用于將大量的塑料廢棄物轉化為烴類原料。但是,熱解催化具有反應溫度高和選擇性較低的問題。在熱解過程中使用催化劑,將熱解反應轉變為催化裂化,可能有助于克服這兩個難題。為了開發適用于該過程的高效催化劑材料,理解結構、組成與性能之間的關系至關重要。
有鑒于此,烏得勒支大學Ina Vollmer、Bert M. Weckhuysen等報道表明,與小分子的裂化不同,使用穩定性超好的Y型分子篩在塑料裂解的活性并不取決于體相Br?nsted酸位點含量,而是取決于位于外表面和中孔內酸位點的濃度。但是,這種外表面酸性并不能解釋所有觀察到的性能變化趨勢。
本文要點:
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詳細的動力學實驗表明,當催化劑材料之間非常類似的時候,反應速率隨催化劑負載量的變化關系存在極大差異。具體的,當催化劑負載量加倍可能使反應速率加倍,但是對于不同的另一種材料,將導致反應速率增加>五倍。
(2)
這項研究表明,對于體積龐大的聚烯烴反應物在微孔催化劑進行轉化時,需要重新考慮如何在小分子建立結構、組成與性能之間的關系。
參考文獻
Rejman, S., Reverdy, Z.M., B?r, Z. et al. External acidity as performance descriptor in polyolefin cracking using zeolite-based materials. Nat Commun 16, 2980 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-57158-1
https://www.nature.com/articles/s41467-025-57158-1