功能化离子液体催化降解PET的基础研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanpiaofeng
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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚酯,作为最重要的聚酯塑料之一,用途广泛,消耗量逐年攀升。通过对废旧PET产品的回收再利用,可延长资源的利用周期,节约生产原料,降低环境污染,产生巨大的社会和经济效益。   离子液体是一种新型绿色溶帮,已经成为国际科技前沿和热点,其在废塑料回收利用方面存在巨大的潜力,可高效解聚废PET为单体或化工原料,实现PET废料循环再利用,为其他聚酯废料和泡沫塑料的高效降解提供了可资借鉴的新方法与新技术。   论文的主要研究内容和创新成果如下:   1)设计并合成了金属醋酸型和强碱型两个系列的新型离子液体,通过多种手段对其进行分析表征,验证所合成离子液体的结构与纯度。   2)对具有低毒性低腐蚀性的非卤素类的金属醋酸型离子液体催化降解PET的性能进行了考察,优选出高效离子液体催化剂为[Deiml][Zn(OAe)3],并研究了反应时间,温度,催化剂用量等工艺条件对PET降解率,BHET单体选择性及产物组成的影响;通过NMR,IR,XRD,TGA,DSC等多种表征和分析途径,确定了主要降解产物为BHET单体;提出了金属醋酸根离子液体阴阳离子协同催化降解PET的反应机理。   3)分析和讨论了多种强碱性离子液体对PET的催化降解效果,并与金属醋酸根离子液体的催化效果进行对比,发现碱性在该类型离子液体催化降解PET的过程中具有显著的作用。优化了时间,温度,催化剂用量等反应条件;同时发现,该系列离子液体催化剂对不同类型PET都具有良好的催化降解效果。
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