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【技术实现步骤摘要】
:本专利技术属于聚酯催化剂领域,一种聚酯闭环循环的催化剂制备方法及其应用。
技术介绍
1、废旧聚酯,特别是废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet),已成为全球面临的重要环境问题。随着聚酯纤维的广泛应用,其废弃物的数量也在不断增加。中国作为全球最大的聚酯生产和消费国,废旧聚酯的年产量相当可观,国内废旧聚酯年产量约2000万吨,并且每年还需进口大量废旧聚酯。这些废旧聚酯如果不能得到有效处理,将对环境造成严重的污染,形成“白色污染”。废旧聚酯的回收方法主要包括物理法、化学法即机械回收法和化学解聚法。机械回收法是指将废pet材料经过直接掺混、熔融共混、挤出造粒等简单物理机械处理后得到的再生pet。更有前途的方法是通过解聚进行化学回收。但目前的化学策略如水解,甲醇解和糖酵解,与氢解相比在成本上不占优势。
2、d.milstein和j.robertson的团队使用带有氢分子的均相催化剂催化聚酯解聚成醇单体。他们提出了一种用钌的螯合物在碱存在下通过氢解催化聚合物分解的方法,高收率获得了单体。然而,高催化剂的量,复杂的溶剂,过长的反应时间阻碍了这种方法的工业应用。2022年,agostinho等人报告了一种尿素:醋酸锌低共熔溶剂(des)系统的设计,用于将pef回收为rpef的连续、环保和闭环方法[green.chem.2022,24(8):3115-3119]。但是该方法需通过外加大量金属催化剂进行pef闭环回收。
3、现有的聚酯降解用催化剂成本较高、纯化过程繁琐、催化反应完成后存在污染产物的风险。本领域研究人员亟待提供一种
4、[该技术的有益效果]
5、本专利技术所述二氧化钛纳米管催化剂既可以高效催化聚酯解聚到小分子实现聚酯的化学回收。同时,还可将解聚回收的小分子单体再次催化聚合得到聚酯材料,无需外加催化剂,二氧化钛纳米管高效催化实现聚酯的闭环循环。该二氧化钛纳米管催化剂是一种绿色、低成本的聚酯催化剂,活性高、选择性好且具有普适性的优点。
技术实现思路
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1.一种聚酯闭环循环的工艺方法,其特征在于,聚酯在催化剂作用下解聚、再聚合;
2.一种聚酯闭环循环的工艺方法,其特征在于,二氧化钛纳米管催化剂制备包括以下步骤:
3.如权利要求2所述的工艺方法,其特征在于,所述阴离子选自硝酸根、硫酸根、醋酸根及氯离子中的至少1种,其中Ti还可以选自有机钛,优选地,所述钛选自钛酸四异丙酯,钛酸丁酯,TiCl4,金属盐的阴离子优选自硝酸根。
4.一种聚酯闭环循环的工艺方法,其特征在于,催化聚酯解聚包括以下步骤:
5.一种聚酯闭环循环的工艺方法,其催化解聚特征在于,所述方法的催化体系中包含如权利要求1-3任一项所述的二氧化钛纳米管催化剂和所述单体。
6.一种聚酯闭环循环的催化剂制备方法及其应用,所述聚酯解聚得到的小分子再次聚合的特征在于,包括以下步骤:将权利要求4所述的方法解聚得到的单体和催化剂直接酯化法再次合成所述聚酯,无需补加催化剂;优选地,所述酯化阶段反应的过程中氮气保护;
【技术特征摘要】
1.一种聚酯闭环循环的工艺方法,其特征在于,聚酯在催化剂作用下解聚、再聚合;
2.一种聚酯闭环循环的工艺方法,其特征在于,二氧化钛纳米管催化剂制备包括以下步骤:
3.如权利要求2所述的工艺方法,其特征在于,所述阴离子选自硝酸根、硫酸根、醋酸根及氯离子中的至少1种,其中ti还可以选自有机钛,优选地,所述钛选自钛酸四异丙酯,钛酸丁酯,ticl4,金属盐的阴离子优选自硝酸根。
4.一种聚酯闭环循环的工艺方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:王英龙,刘春亮,杨晶巍,齐建光,崔培哲,李鑫,
申请(专利权)人:青岛科技大学,
类型:发明
国别省市:
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