成果簡介
本文，新加坡國立大學Chi-Hwa Wang等研究人員在《ACS Sustainable Chem. Eng》期刊發表名爲“Conversion of Waste Plastic Packings to Carbon Nanomaterials: Investigation into Catalyst Material, Waste Type, and Product Applications”的論文，研究從當地美食廣場收集的廢塑料經過催化熱解和分解産生碳納米材料（CNM）以及富氫氣體作爲這項工作的副産品。合成了一系列雙金屬催化劑：Co-Fe、Co-Ni 和 Fe-Ni，以MgO爲催化劑載體，並針對該工藝進行了比較。産品包括高附加值碳表征納米材料和氣體以評估每種雙金屬催化劑的活性。此外，對來自四類塑料的産品：LDPE-袋裝塑料袋、PP-飲用塑料瓶、PS-塑料蓋和PET-礦泉水瓶，在産量、純度等方面進行了進一步的綜合比較。
結果表明，通過增加 pH 值的沉澱法制備的 Fe-Ni-Mg 表現出最佳的塑料轉化性能，CNM産率最高爲 30.25 wt%，氫氣産率爲 31.52 mmol/g。然而，通過浸漬合成的 Co-Ni/MgO 的活性最低。對于不同的塑料類型，來自LDPE袋的塑料廢物産生的氫氣産量相對較高，爲35.27 mmol/g，而飲料杯蓋塑料産生的CNM産量相對較高，爲 38.26 wt%。還發現PET瓶不適合CNM生産伴隨著高CO2含量在産品氣體中。CNMs 進一步用作廢水處理的吸附劑。塑料衍生的CNM對 Fe、Ag 和 Ni 等金屬陽離子具有很強的吸附能力（~180 mg/g CNM）。
圖文導讀
圖1.廢塑料熱解催化重整生産富氫氣體和碳納米材料
圖2.SEM圖像
圖3. (a) 所有六種催化劑、(b) Co-Fe 催化劑的 Fe-2p、(c) Co-Fe 催化劑的 Co-2p和 (d) Fe-Ni 催化劑的O1s 的 XPS 圖。
圖4. 自不同類型的塑料廢物制備碳材料的SEM圖像
圖5. 溶液中金屬離子的去除效率：(a) 單一元素 (250 ppm)，(b) 混合陽離子（各 25 ppm）。
文獻：
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c05945
