Совместная каталитическая переработка полиэтилентерефталата и поликарбоната в ароматические углеводороды на фосфиде никеля

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведены каталитические гидропревращения отходов кислородсодержащих пластиков: полиэтилентерефталата (ПЭТФ) и поликарбоната (ПК). Никельфосфидный катализатор реакции гидропревращения, содержащий кристаллические фазы Ni2P и Ni(PO3)2, получен in situ в процессе совместной переработки данных пластиков. Исследование катализатора проведено методами рентгенофазового анализа (РФА) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС). С использованием образующегося катализатора в результате количественной переработки пластиков получены C6–C10-ароматические углеводороды с селективностью до 89% при 400°C, начальном давлении водорода 9 МПа и проведении реакции в течение 6 ч.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Мария Андреевна Голубева

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vinnikova@ips.ac.ru
ORCID iD: 0000-0002-3741-7833
SPIN-код: 2282-9612

к. х. н.

Россия, Москва, 119991

Мариям Мухтарова

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН

Email: vinnikova@ips.ac.ru
ORCID iD: 0000-0003-1215-6136
SPIN-код: 2809-4340
Россия, Москва, 119991

Список литературы

  1. Kibria M.G., Masuk N.I., Safayet R., Nguyen H.Q., Mourshed M. Plastic waste: Challenges and opportunities to mitigate pollution and effective management // Int. J. Environ. Res. 2023. V. 17. ID20. https://doi.org/10.1007/s41742-023-00507-z
  2. Kijo-Kleczkowska A., Gnatowski A. Recycling of plastic waste, with particular emphasis on thermal methods — review // Energies. 2022. V. 15, № 6. ID2114. https://doi.org/10.3390/en15062114
  3. Chen S., Hu Y.H. Advancements and future directions in waste plastics recycling: From mechanical methods to innovative chemical processes // Chem. Eng. J. 2024. V. 493. ID152727. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152727
  4. Ragaert K., Delva L., Van Geem K. Mechanical and chemical recycling of solid plastic waste // Waste Manag. 2017. V. 69. P. 24–58. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2017.07.044
  5. Schyns Z.O.G., Shaver M.P. Mechanical recycling of packaging plastics: A review // Macromol. Rapid Commun. 2021. V. 42, № 3. ID2000415. https://doi.org/10.1002/marc.202000415
  6. Tan T., Wang W., Zhang K., Zhan Z., Deng W., Zhang Q., Wang Y. Upcycling plastic wastes into value-added products by heterogeneous catalysis // ChemSusChem. 2022. V. 15, № 14. ID e202200522. https://doi.org/10.1002/cssc.202200522
  7. Jing Y., Wang Y., Furukawa S., Xia J., Sun C., Hülsey M.J., Wang H., Guo Y., Liu X., Yan N. Towards the circular economy: Converting aromatic plastic waste back to arenes over a Ru/Nb2O5 catalyst // Angew. Chem. 2021. V. 133, № 10. P. 5587‒5595. https://doi.org/10.1002/anie.202011063
  8. Golubeva M., Mukhtarova M., Sadovnikov A., Maximov A. PET waste recycling into BTX fraction using in situ obtained nickel phosphide // Polymers. 2023. V. 15, № 10. ID2248. https://doi.org/10.3390/polym15102248
  9. Mukhtarova M., Golubeva M.A., Maximov A.L. In situ Ni2P catalyst for the selective processing of terephthalic acid into BTX fraction // Appl. Catal. A: Gen. 2024. V. 678. ID119734. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2024.119734
  10. Shi G., Shen J. New synthesis method for nickel phosphide nanoparticles: solid phase reaction of nickel cations with hypophosphites // J. Mater. Chem. 2009. V. 19. P. 2295–2297. https://doi.org/10.1039/B903088N
  11. Guan Q., Li W., Zhang M., Tao K. Alternative synthesis of bulk and supported nickel phosphide from the thermal decomposition of hypophosphites // J. Catal. 2009. V. 263, № 1. P. 1–3. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2009.02.008
  12. Lee Y.K., Oyama S.T. Bifunctional nature of a SiO2-supported Ni2P catalyst for hydrotreating: EXAFS and FTIR studies // J. Catal. 2006. V. 239, № 2. P. 376–389. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2005.12.029
  13. Li K., Wang R., Chen J. Hydrodeoxygenation of anisole over silica-supported Ni2P, MoP, and NiMoP сatalysts // Energy Fuels. 2011. V. 25. № 3. P. 854–863. https://doi.org/10.1021/ef101258j
  14. Kim J.G. Chemical recycling of poly(bisphenol A carbonate) // Polym. Chem. 2020. V. 11. P. 4830–4849. https://doi.org/10.1039/C9PY01927H

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Результаты физико-химических методов исследования никельфосфидного катализатора, полученного in situ при 400°C, H2 9 МПа: (а) рентгеновская дифрактограмма; (б) рентгеновский фотоэлектронный спектр в области Ni2p3/2; (в) рентгеновский фотоэлектронный спектр в области P2p.

Скачать (155KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость селективности гидропревращения полиэтилентерефталата и поликарбоната по продуктам от условий реакции: (а) поликарбонат, без катализатора, 350°C, 5 МПа H2, 6 ч; (б) полиэтилентерефталат, без катализатора, 350°C, 5 МПа H2, 6 ч; (в) поликарбонат, Ni2P in situ, 350°C, 5 МПа H2, 6 ч; (г) полиэтилентерефталат, Ni2P in situ, 350°C, 5 МПа H2, 6 ч; (д) поликарбонат + полиэтилентерефталат, Ni2P in situ, 350°C, 5 МПа H2, 6 ч; (е) поликарбонат + + полиэтилентерефталат, Ni2P in situ, 400°C, 5 МПа H2, 6 ч; (ж) поликарбонат + полиэтилентерефталат, Ni2P in situ, 400°C, 7 МПа H2, 6 ч; (з) поликарбонат + полиэтилентерефталат, Ni2P in situ, 400°C, 9 МПа H2, 6 ч.

Скачать (236KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025