Solar thermal catalysis for sustainable and efficient polyester upcycling
Solar thermal catalysis for sustainable and efficient polyester upcycling
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太阳能热催化可持续高效的聚酯升级回收
DOI：
10.1016/j.matt.2022.02.002
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发表时间：
2022-02
期刊：
影响因子：
18.9
通讯作者：
Jinxing Chen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yu Liu;Qixuan Zhong;Panpan Xu;Heqin Huang;Fan Yang;Muhan Cao;Le He;Qiao Zhang;Jinxing Chen
虽然从废旧塑料中提取增值产品带来了显著的环境和经济回报，但目前的回收技术受到效率低和能耗高的限制。在这里，我们提出了一种高效的太阳能热催化剂，以低能耗和低碳排放的方式将各种聚酯回收为高附加值的单体衍生物。与传统的均相加热的热催化相比，太阳能热过程表现出独特的局部化太阳能加热效应，形成从太阳能吸收体到本体溶液的温度梯度。这种效应允许较低的解聚温度（150°C），但回收效率提高了三倍，这是热催化无法实现的。与热催化法相比，太阳能热法处理每吨聚酯可降低能耗3.7 GJ，减少CO2排放0.4 t。因此，太阳能热催化为废塑料的再利用开辟了一条高效、高利润、环保的途径。
Although the extraction of value-added products from end-of-life plastics brings significant environmental and economic returns, the current recycling technologies are limited by their low efficiency and high energy consumption. Here, we propose an efficient solar thermal catalysis to recycle various polyesters into high value-added monomer derivatives with low energy consumption and carbon emissions. Compared with the traditional thermal catalysis of homogeneous heating, the solar thermal process exhibits a unique localized solar heating effect, forming a temperature gradient from the solar absorber to the bulk solution. This effect allows a lower depolymerization temperature (150°C), but the recycling efficiency is increased by threefold, unattainable by thermal catalysis. Furthermore, the solar thermal process can reduce energy consumption by 3.7 GJ and CO2emissions by 0.4 tons per ton of polyester treated compared with the thermal catalysis. Therefore, solar thermal catalysis opens an efficient, high-profit, and eco-friendly way to reuse waste plastics.
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