成果介绍
本发明属于废旧聚合物碳化技术领域,具体地,涉及一种聚烯烃的碳化方法,更具体地,涉及一种利用生物质促进废弃聚烯烃低温、绿色的碳化方法。将聚烯烃和生物质的混合物在含氧气氛中,加热发生碳化反应;其中所述聚烯烃在加热条件下与氧气反应,形成含氧的中间交联结构,其与所述生物质在碳化过程中形成的含有羟基和/或氧自由基的中间产物发生缩合和/或聚合反应而形成交联结构,抑制聚合物主链的断裂,促进聚烯烃的碳化,形成无定型碳化产物。相比传统碳化过程,该方法不仅大大降低了能量损耗,还创新性的解决了聚烯烃在无催化剂条件下难以成碳的问题,为未来大规模回收再利用废旧聚烯烃提供了一条切实可行的新技术。
成果亮点
(1)本发明提供了一种聚烯烃的碳化方法,其通过将高温裂解下难以成碳的热塑性聚烯烃与含有含氧官能团的生物质混合加热至碳化温度,通过生物质碳化过程形成的中间产物,而最终使得聚烯烃实现碳化,具体为:聚烯烃在加热过程中与氧气反应形成含氧的中间交联结构,而含有含氧官能团的生物质在低温碳化过程中会生成大量的含有羟基和/或氧自由基的中间产物,聚烯烃形成的含氧交联结构与生物质形成的中间产物发生缩合和/或聚合反应形成交联结构,抑制聚烯烃主链的断裂,促进聚烯烃的碳化,形成无定型碳化产物。本发明提出的一种聚烯烃碳化的方法为一种简单且有效的利用生物质促进废旧聚烯烃低温、绿色的碳化方法,且能够在较低温度、无催化剂的条件下实现聚烯烃的高效碳化。
(2)本发明通过生物质材料与聚烯烃共碳化,得到了具有高附加值的碳材料。同时,本发明引入生物质,实现了聚烯烃的无催化剂碳化,且显著降低碳化反应温度。该方法不仅绿色、可持续,而且工艺简单,为废弃聚烯烃的大规模回收提供了一条实际可行的道路,具有极大的工业化潜力。
(3)本发明得到的碳材料为无定型碳,无需进一步纯化处理,大大简化了制备工艺。
团队介绍
龚江:博士,中共党员,华中科技大学化学与化工学院,研究员 / 博士生导师。目前担任高分子所党支部组织委员和纪检委员、能量转换与存储材料化学教育部重点实验室秘书、化学院2102班教师班主任、Rare Metals期刊(影响因子***)青年编委。
其他成员:;张博易;郝亮;刘宁
成果资料