一种回收聚苯乙烯的方法技术

本申请提供一种回收聚苯乙烯的方法，在光照条件下，聚苯乙烯和氧化剂在类石墨相氮化碳作用下发生氧化解聚反应生成氧化产物，其中，氧化剂选自氧气或空气

【技术实现步骤摘要】
一种回收聚苯乙烯的方法


[0001]本申请涉及聚合物回收
，特别是涉及一种回收聚苯乙烯的方法
。

技术介绍

[0002]目前，塑料制品产量迅速增加，废弃塑料的处理已成为全球性问题
。
大量的塑料使用后被直接填埋或丢弃在自然环境中，导致严重的环境污染问题
。
随着新兴回收和再利用方法的发展，废弃塑料已被视为重要的碳资源
。
而化学回收则被认为是所有回收方法中最有价值的回收方法
。
[0003]聚苯乙烯的化学回收方法包括热解法和加氢解聚
。
其中，热解法需要在
400℃
以上
、
金属氧化物等催化剂存在下才能完成，其反应温度条件苛刻
。
加氢解聚通常需要在负载型贵金属催化剂
(
如铂
‑
二氧化钨
‑
二氧化锆
)、
大于
2MPa
的高压纯氢和
250℃
以上的高温条件下才能完成，且其产物为低价值的混合烃类
。
上述方法反应条件苛刻
、
产物价值低，因此，亟需开发一种简单易行
、
转化率高的回收聚苯乙烯的方法，来实现废弃聚苯乙烯的高附加值转化
。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种回收聚苯乙烯的方法，以实现聚苯乙烯的高附加值转化
。
具体技术方案如下：
[0005]本申请提供了一种回收聚苯乙烯的方法，包括以下步骤：在光照条件下，聚苯乙烯和氧化剂在类石墨相氮化碳作用下发生氧化解聚反应生成氧化产物；其中，所述类石墨相氮化碳和聚苯乙烯的的质量比为
(1
‑
5):1
；所述氧化剂选自氧气或空气，所述氧化剂的气体压强为
0.1MPa
‑
1.5MPa
；所述氧化解聚反应的反应温度为
120℃
‑
160℃、
反应时间为
8h
‑
24h。
[0006]在本申请的一种实施方案中，所述氧化解聚反应中还加入溶剂，所述溶剂选自乙腈和三氟甲苯中的至少一种，所述溶剂的体积和所述聚苯乙烯的的质量的比值为
(1
‑
10):1mL/mg。
[0007]在本申请的一种实施方案中，所述光照条件中光的波长为
280nm
‑
980nm。
[0008]在本申请的一种实施方案中，所述氧化产物包括苯甲酸
、
苯乙酮
、
苯甲醛和
CO
x
，其中
x
为1或
2。
[0009]在本申请的一种实施方案中，所述氧化产物的收率为
50
％
‑
98
％
。
[0010]在本申请的一种实施方案中，所述氧化产物中，对所述苯甲酸
、
所述苯乙酮和所述苯甲醛的总选择性为
50
％
‑
80
％
。
[0011]在本申请的一种实施方案中，所述方法还包括对所述聚苯乙烯进行预处理，然后进行所述氧化解聚反应，所述预处理过程包括：在空气或氧气中，温度
200℃
‑
320℃
条件下处理
1h
‑
10h。
[0012]本申请的有益效果：
[0013]本申请提供一种回收聚苯乙烯的方法，在光照条件下，聚苯乙烯和氧化剂在类石
墨相氮化碳作用下发生氧化解聚反应生成氧化产物，其中，氧化剂选自氧气或空气
。
本申请提供的方法通过使用类石墨相氮化碳作为催化剂来回收聚苯乙烯，能够以高转化率
、
高选择性实现聚苯乙烯的高附加值转化
。
氧化产物包括高附加值化工产品苯甲酸
、
苯乙酮和苯甲醛以及副产物
CO
x
，其收率可达
95
％以上，氧化产物中对高附加值化工产品苯甲酸
、
苯乙酮和苯甲醛的总选择性可达
75
％以上
。
本申请使用的催化剂稳定性高
、
廉价易合成
、
易分离回收
。
本申请提供的方法简单易行
、
安全性好，反应速率高
、
反应成本低，是一种环境友好型的回收聚苯乙烯的方法
。
[0014]当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点
。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例
。
[0016]图1为本申请的一种实施方案的聚苯乙烯的光氧化降解反应示意图；
[0017]图2为本申请实施例1和实施例5‑6中的产物的选择性的效果图；
[0018]图3为在本申请实施例
1、
实施例7和对比例2‑3中产物的选择性的效果图；
[0019]图4为本申请实施例
1、
实施例8‑9和对比例4‑5中产物的选择性的效果图；
[0020]图5为循环实验中5次循环前后的催化剂的
X
射线衍射
(XRD)
谱图；
[0021]图6为放大循环实验产物中的苯甲酸的核磁氢谱图；
[0022]图7为放大循环实验中单次循环产物量及累积产物量的趋势变化图
。
具体实施方式
[0023]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围
。
[0024]本申请提供了一种回收聚苯乙烯的方法，包括以下步骤：在光照条件下，聚苯乙烯和氧化剂在类石墨相氮化碳
(g
‑
C3N4)
作用下发生氧化解聚反应生成氧化产物；其中，类石墨相氮化碳和聚苯乙烯的的质量比为
(1
‑
5):1
；氧化剂选自氧气或空气，氧化剂的气体压强为
0.1MPa
‑
1.5MPa
；氧化解聚反应的反应温度为
120℃
‑
160℃、
反应时间为
8h
‑
24h。
本申请提供的方法通过使用类石墨相氮化碳作为催化剂来回收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种回收聚苯乙烯的方法，包括以下步骤：在光照条件下，聚苯乙烯和氧化剂在类石墨相氮化碳作用下发生氧化解聚反应生成氧化产物；其中，所述类石墨相氮化碳和聚苯乙烯的的质量比为
(1
‑
5):1
；所述氧化剂选自氧气或空气，所述氧化剂的气体压强为
0.1MPa
‑
1.5MPa
；所述氧化解聚反应的反应温度为
120℃
‑
160℃、
反应时间为
8h
‑
24h。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述氧化解聚反应中还加入溶剂，所述溶剂选自乙腈和三氟甲苯中的至少一种，所述溶剂的体积和所述聚苯乙烯的的质量的比值为
(1
‑
10):1mL/mg。3.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述光照条件中光的波长为
280nm
‑
980nm。4.
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁，王蒙，曹若辰，胡超权，
申请(专利权)人：中科南京绿色制造产业创新研究院，
类型：发明
国别省市：