Ценные химические строительные блоки, извлеченные из отходов полистирола

Заполните форму ниже, и мы вышлем вам по электронной почте PDF-версию книги «Ценные химические строительные блоки, извлеченные из отходов полистирола».

Заполните форму ниже, чтобы разблокировать доступ ко ВСЕМ аудиостатьям.

Полистирол, основной материал пластиковой посуды и изоляционных материалов, является широко используемым полимером, но в настоящее время его трудно переработать. В журнале Angewandte Chemie сообщается, что группа американских исследователей разработала термохимический подход, позволяющий извлекать ценные химические вещества из отходов полистирола с помощью простого двухэтапного процесса. Этот новый подход может обеспечить переработку изоляционных и упаковочных материалов для создания по-настоящему замкнутой экономики пластмасс.

Недавно разработанная технология «Degradation Upcycling» (сокращенно Deg-Up) позволяет производить широкий спектр очень ценных ароматических химикатов из отходов полистирола, как объяснили Гуолян Лю и соавторы из Технологического института Вирджинии в Блэксбурге, США. , объяснять. Процесс включает в себя двухстадийный каскад: на первом этапе полистирол расщепляется с образованием бензола в качестве основного продукта разложения, а на втором этапе этот бензол химически модифицируется в том же реакторе. В результате этого процесса образуются производные бензола, охватывающие многие важные вещества для косметической и фармацевтической промышленности.

Методы разложения полистирола на бензол обычно требуют дорогих катализаторов, энергозатратны или дают сложную смесь продуктов. В новом термохимическом методе Лю и его коллег используются недорогие катализаторы на основе хлорида алюминия, и его можно проводить в реакторах при умеренной температуре 80 °C (около 180 °F). Еще одним преимуществом их метода является разумное использование растворителя — бензола. «Только количество бензола, извлеченного из полимера, превращается в желаемое химическое вещество. Неиспользованный растворитель можно переработать для переработки большего количества полимерного сырья», — говорит Лю.

В качестве доказательства концепции команда растворила различные виды полистироловых отходов, таких как упаковка арахиса и пластиковая посуда, в бензоле и нагрела смесь в реакторе в безвоздушных условиях с хлоридом алюминия в качестве единственного реагента. Жидкий продукт, состоящий в основном из бензола, может быть использован непосредственно для получения желаемых химических веществ с добавленной стоимостью с высоким выходом и высокой селективностью.

Подпишитесь на ежедневный информационный бюллетень Technology Networks, чтобы каждый день доставлять последние научные новости прямо на ваш почтовый ящик.

Например, добавив реагент ацетилхлорид, команда получила ацетофенон, важный химикат в косметической и фармацевтической промышленности. Добавив родственный реагент оксалилхлорид, команда получила бензофенон, распространенный ингредиент солнцезащитных средств и пластиковых добавок. Кроме того, из отходов полистирола с высокой степенью селективности были получены серосодержащие ароматические соединения, некоторые из которых используются в качестве высокоэффективных растворителей в полимерной промышленности.

Целью этого нового метода химической переработки является переработка больших объемов отходов полистирола в химические вещества с добавленной стоимостью для других промышленных процессов. Обладая низкой плотностью, полистирольные изоляционные материалы плохо подходят для механической переработки, то есть процесса сортировки, измельчения и транспортировки материалов для рентабельного производства новой продукции. С другой стороны, описанный здесь процесс Deg-Up является надежным, устойчивым к загрязнению и подходит в качестве платформы для химической переработки крупнообъемных отходов полистирола.

Ссылка: Муньянеза Н.Е., Посада С., Сюй З и др. Общая платформа для переработки полистирола в арилкетоны и сероорганические соединения. Ang Chem Int Ed. е202307042. doi:10.1002/anie.202307042

Статья переиздана по следующим материалам. Примечание: материал мог быть отредактирован по объему и содержанию. Для получения дополнительной информации обращайтесь к указанному источнику.