Ni/HZSM-5 catalysts for hydrodeoxygenation of polycarbonate plastic wastes into cycloalkanes for sustainable aviation fuels

加氢脱氧 催化作用 航空 废物管理 航空燃料 环境科学 化学 聚碳酸酯 材料科学 有机化学 选择性 工程类 航空航天工程
作者
Jieyi Liu,Junde Wei,Xiao Feng,Mingxia Song,Song Shi,Sibao Liu,Guozhu Liu
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:338: 123050-123050 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2023.123050
摘要

Hydrodeoxygenation (HDO) is one of the effective methods for upcycling polycarbonate (PC) plastic waste, but the development of low-cost, high-performance HDO catalysts still faces great challenges. In this work, we report that a bifunctional Ni/HZSM-5 catalyst can directly upgrade PC plastic wastes into sustainable aviation fuel ranged cycloalkanes in high yields (99.3 %) with 81.2 % yield of C15 dicycloalkane under mild reaction conditions (190 °C, 4 MPa H2). Controlled reactions of PC and probe molecules demonstrated the conversion of PC into C15 dicycloalkanes involves PC depolymerization by direct cleavage of C-O bonds adjacent to benzene ring and ester group, forming C15 aromatics and C15 monophenols at the metal sites, followed by hydrogenation of C15 aromatics rings on metallic Ni sites and HDO of C15 monophenols on metal-acid dual sites parallel to generate C15 dicycloalkane. The C-C cracking mainly occurred on the tertiary carbon adjacent to the benzene ring on acidic sites of HZSM-5, thus forming C6∼C9 monocyclic alkanes. The realization of this process can be attributed to the cooperation between metal sites and acid centers on Ni/HZSM-5. Besides, the metal-acid balance (MAB) in Ni/HZSM-5 significantly affected the HDO activity and product distribution. 20Ni/HZSM-5(200) with suitable MAB showed good HDO activity and excellent selectivity to C15 dicycloalkane. In addition, the obtained catalyst was also capable of converting common real PC plastics wastes (CD disk, DVD disk and PC sheet) into cycloalkanes with the yield up to 98 % and exhibited excellent stability. This approach to construct inexpensive bifunctional catalysts highlights an efficient and reliable route for HDO of PC to sustainable aviation fuel, providing a new avenue towards a circular economy.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI5应助qinghong采纳,获得10
1秒前
宛宛完成签到 ,获得积分0
2秒前
xiaoyangchun完成签到,获得积分10
3秒前
搞怪的人龙完成签到,获得积分10
5秒前
搜集达人应助xx采纳,获得10
7秒前
8秒前
科研通AI5应助taowang采纳,获得30
8秒前
Ming89完成签到,获得积分10
9秒前
舆上帝同行完成签到,获得积分10
13秒前
橡树完成签到,获得积分10
14秒前
美满筮发布了新的文献求助10
15秒前
CodeCraft应助竹马子采纳,获得10
16秒前
大个应助小夏咕噜采纳,获得10
16秒前
16秒前
科研通AI5应助七七采纳,获得10
25秒前
25秒前
xx完成签到,获得积分10
27秒前
踢球的孩子完成签到 ,获得积分10
29秒前
L_Gary完成签到 ,获得积分10
30秒前
xht发布了新的文献求助10
30秒前
mdjsf完成签到,获得积分10
31秒前
34秒前
科研通AI5应助一北采纳,获得10
35秒前
恸哭的千鸟完成签到,获得积分10
39秒前
七七发布了新的文献求助10
40秒前
41秒前
42秒前
无限的千凝完成签到 ,获得积分10
45秒前
一北发布了新的文献求助10
46秒前
jitanxiang完成签到,获得积分10
47秒前
竹马子发布了新的文献求助10
47秒前
曹官子完成签到 ,获得积分10
49秒前
椰子冻完成签到,获得积分10
51秒前
余味应助jitanxiang采纳,获得10
51秒前
拼搏愚志完成签到 ,获得积分10
51秒前
29完成签到,获得积分10
56秒前
铎铎铎完成签到 ,获得积分10
58秒前
chun完成签到 ,获得积分10
58秒前
细腻的火车完成签到,获得积分10
59秒前
享行喻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779589
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325050
关于积分的说明 10221197
捐赠科研通 3040176
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668673
邀请新用户注册赠送积分活动 798729
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758535