中科院上海硅酸鹽研究所黃富強(qiáng)研究員課題組通過開發(fā)固體堿催化劑和溶劑協(xié)同脫鹵反應(yīng)的方法高效回收含鹵廢塑料，生成高附加值的二甲胺鹽酸鹽（可用于有機(jī)催化反應(yīng)或太陽能電池鈣鈦礦相的結(jié)晶調(diào)控）和無金屬多孔炭塊，具有高的脫鹵效率和含鹵廢塑料回收率。同時，所開發(fā)的固體堿輔助的溶劑熱回收法可實現(xiàn)200 ℃以內(nèi)的低溫安全脫鹵反應(yīng)。
含鹵塑料產(chǎn)量的急劇增加以及材料難降解的特性導(dǎo)致了大量的塑料廢棄物，傳統(tǒng)焚燒法的回收率不足20%，造成了嚴(yán)重的資源浪費以及一系列環(huán)境生態(tài)問題。目前的回收方式普遍存在能耗大、回收產(chǎn)品利用率低、附加值低、過程中產(chǎn)生其他廢棄物等問題。為了解決這一問題，黃富強(qiáng)課題組開發(fā)一種固體堿輔助的低溫溶劑熱脫鹵的方法，利用固體堿催化劑（堿金屬，氧化鋅，氧化鎂等）和二甲基甲酰胺（DMF）溶劑協(xié)同催化脫鹵，改變脫鹵反應(yīng)的化學(xué)平衡，實現(xiàn)高效的脫鹵和廢塑料的回收利用。
圖1 固體堿和溶劑協(xié)同催化高效回收含鹵廢塑料的示意圖 同時，引進(jìn)的固體堿催化劑可作為后續(xù)廢塑料回收炭塊材料的造孔劑。相比于含鹵廢塑料的直接焚燒的方法，開發(fā)的低溫溶劑熱方法沒有有毒氣體排放，回收生成的炭塊具有較好的成型性和多孔結(jié)構(gòu) （圖2） 圖2 （a）傳統(tǒng)焚燒法，（b）固體堿和溶劑協(xié)同催化含鹵廢塑料生成多孔炭塊 論文信息 Solid Base Assisted Dual-Promoted Heterogeneous Conversion of PVC to Metal-Free Porous Carbon Catalyst Haobo Wang, Shumao Xu, Wujie Dong, Du Sun, Shaoning Zhang, Zhen Han, Prof. Fuqiang Huang Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202200124
