聚乙烯串联催化制丙烯单体研究获进展

近日，美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校与伊利诺伊大学厄巴纳分校研究团队实验验证了一种乙烯基裂解与异构化反应串联催化策略，在过量乙烯作用下催化聚乙烯(PE)成功制得丙烯单体。

目前，塑料中只有30%被回收利用，全球约6.3 Gt废塑料仍积聚在垃圾填埋场或自然环境中，对环境造成危害。其中，PE作为一种坚固、轻质、化学惰性、低成本材料，在一次性产品和包装中得到广泛应用，对其回收利用的策略研究迫在眉睫。

当PE为饱和PE时，研究团队首先将饱和PE通过转移脱氢反应制得单不饱和PE后，再按上述两个步骤顺序交替反应制得丙烯和丁二烯。

研究发现，为实现PE的乙烯基裂解与异构化串联反应，无论是否进行转移脱氢，上述2～3个步骤所需的催化剂需相互兼容。且催化剂需在聚合物熔点附近的温度下(最高可达140 ℃)保持活性和稳定性。

该研究团队通过使用半连续流动反应器，在催化剂为MTO/Cl-Al2O3时，对单不饱和PE进行乙烯基裂解与异构化反应研究，结果表明反应产物中丙烯选择性高于94%。与传统丙烯生产工艺相比，温室气体排放可降低13%。该研究为聚乙烯规模化回收为丙烯单体、同时实现可持续发展提供借鉴。