废聚烯烃催化转化为增值烷基芳烃有助于碳的回收利用。近日,加利福尼亚大学Susannah L. Scott、Mahdi M. Abu-Omar报道了聚乙烯双功能串联催化上循环制备烷基芳烃。
本文要点:
1) 与Pt/γ-Al2O3在280°C下催化聚乙烯(PE)的串联氢解/芳构化相比,使用酸性更强的Pt/F-Al2O3催化剂,可以使C–C键断裂速率提高5倍,烷基芳烃的摩尔产率提高一倍。双官能(金属/酸)催化剂也产生了具有较低平均碳数(约C20)的烷基芳族产物,这类似于传统的阴离子表面活性剂。
2) 由于弱酸性Pt/γ-Al2O3或非酸性Pt/SiO2与强Brønsted酸性Cl-Al2O3或F-Al2O3的物理混合物也是有效的,使得串联反应不需要金属和酸活性位点之间的纳米级紧密性。作者使用三十烷(norm-C30H62)作为PE模型的动力学研究表明,Pt催化的脱氢/氢化反应是准平衡的,而酸催化的C–C键断裂和骨架转化(异构化和环化)决定了解聚和芳香族形成的总速率。
Jiakai Sun et.al Bifunctional tandem catalytic upcycling of polyethylene to surfactant-range alkylaromatics Chem 2023
DOI: 10.1016/j.chempr.2023.05.017
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2023.05.017