水热碳化中的纤维素酸盐:一种绿色途径,以利用剩余的生物塑料
Giulia Ischia1, Filippo Marchelli1, Nicola Bazzanella2
1Department of Civil, Environmental and Mechanical Engineering, University of Trento, Via Mesiano 77, 38123, Trento, Italy.
ChemSusChem
|August 14, 2024
概括
水热碳化 (HTC) 为剩余的纤维素酸生物塑料提供了一种绿色解决方案. 这个过程将废物转化为有价值的化学品和富含碳的材料,支持循环经济.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 绿色化学 绿色化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 生物塑料为传统塑料提供了可持续的替代品,但面临着生命周期结束的挑战.
- 水热碳化 (HTC) 被探索为生物塑料废物管理的绿色方法.
- 纤维素酸盐是一种常见的生物塑料,需要有效的回收途径.
研究的目的:
- 为了研究纤维素生物塑料的水热碳化 (HTC).
- 在HTC下阐明纤维素酸盐的化学转化路径和动力学.
- 评估HTC作为纤维素酸盐的可持续终生解决方案的可行性.
主要方法:
- 在纯酸纤维素和商业酸纤维素上进行的HTC实验,温度在180-250°C之间,持续0-6小时.
- 分析固体和液体产品以确定化学成分和产量.
- 开发一个反应动力学模型来描述HTC过程.
主要成果:
- 纤维素酸在HTC下表现出独特的行为,在190-210°C时几乎完全溶解为5-基甲基和有机酸.
- 较高的温度 (220°C以上) 会导致重聚变为富含碳的微球,其固体产量高达23%.
- 乙基和可塑化剂衍生物被确定为HTC反应的关键催化剂.
结论:
- HTC提出了一条可行的绿色途径,用于对剩余的纤维素酸盐进行价值化.
- 该过程产生有价值的化学物质和碳材料,为循环塑料经济做出贡献.
- HTC可以成为建立纤维素酸废物生物炼油厂的基础技术.


