Fe负载污泥生物炭催化热解聚丙烯及产物特性 |
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引用本文: | 胡兆岩,张景新,何义亮.Fe负载污泥生物炭催化热解聚丙烯及产物特性[J].化工进展,2023(2):631-640. |
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作者姓名: | 胡兆岩 张景新 何义亮 |
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作者单位: | 1. 上海交通大学中英国际低碳学院;2. 上海交通大学环境科学与工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(72061127004); |
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摘 要: | 针对塑料成分复杂、热解产油组分不稳定和品质控制难的问题,本文以市政污泥为原料制备Fe负载污泥基生物炭催化剂,以聚丙烯塑料(PP)催化热解促进焦油裂解与合成气生产的试验路线开展研究,分析了PP热解产物中焦油的去除效果、富H2合成气关键组分以及催化热解过程对污泥基生物炭表面特性的影响。结果显示FeCl3浸渍比为5%(质量分数,以Fe计)制备的污泥基生物炭可显著促进PP催化热解产氢,1g塑料氢气产率达17.39mmol,分别高于未经Fe负载污泥生物炭催化对照组268.43%以及纯PP热解对照组2046.91%。催化热解过程强化了焦油裂解,焦油裂解率达29.65%。焦油组分中醇类物质相对占比下降,烯烃类与卤代酯类物质相对占比上升。同时,催化热解后污泥基生物炭表面出现特殊的薄层状孔隙结构,比表面积增至225.90m2/g。XPS分析发现污泥基生物炭表面的碳氧官能团结合碳、晶格氧以及羧基氧相对比例上升,证明在此Fe浸渍比例下出现了更多的活性位点。
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关 键 词: | 污泥 生物炭 聚丙烯 热解 铁 |
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