水是资源还是能源水力能源中国能源结构占比图

　　塑料的创造极大改动了社会，但塑料废料对情况组成要挟。环球塑料废料次要包罗聚烯烃、PET、PS、PVC和PU等，这些难以天然降解的质料常被燃烧或填埋。因为人造聚合物难以天然降解，大批塑料终极被燃烧或填埋。塑料废料不只可作为贵重的碳资本用于消费化学品，也激起了开辟新化学收受接管办法的动力，以转化塑料废料为有代价的化学品或燃料，削减情况风险，助力经济碳中和。但是，实践中塑料废料的多样性和混淆性给收受接管带来分外困难，出格是含PVC的废料处置需求出格留意，因其合成能够丧失有代价的含氯化合物并对催化剂形成损伤。因而，研讨有用转化含PVC的混淆塑料废料的收受接管战略显得尤其主要。

　　在太阳光驱动下，Ni/SiO 2催化剂对混淆塑料废料的完整氢解机能优于恒温转化中国能源构造占比图，表示出更高的甲烷产率和催化剂可收受接管性。作者发明，夜间温度变革对进步催化剂耐氯性和催化机能有主动感化。经由过程持续九次的PVC氢解尝试，发明法式升温反响前提下甲烷和HCl收率较高，C2+挑选性低。而恒温前提下，甲烷收率低落，发生更多C2+和油状化合物，阐明C-C键断裂不完整。模仿日夜温度变革的尝试提醒了PVC氢解的三个阶段：高温下PVC合成为HCl和DHPVC，中温下Cl开释水力能源，高温下DHPVC转化为CH4。日夜轮回的温度变革有助于Cl的晚期开释，从而庇护催化剂。最初，经由过程性命周期评价（LCA）和手艺经济阐发（TEA），作者以为固然当前历程经济性不高，但作为观点考证，展现了经由过程优化催化体系和反响器设想，针对高代价化学品消费的潜力。

　　作者操纵Ni/SiO 2催化剂，停止了阳光驱动的塑料混淆物转化尝试水力能源。尝试安装经由过程太阳能为混淆塑料废料的转化供给须要的热量和氢气（氢气由光伏装备驱动的水电解安装发生，经由过程凹透镜集热器加热反响器至450°C）。尝试利用牢固床反响器，内含催化剂和各种塑料废料，如PE滴管、PP杯子、PS食物盒、PET瓶子和PVC袋子的混淆。体系装置在屋顶，初次实验在阳光充沛的日子停止，反响器温度在2小时内升至435°C，天生物次要包罗CH 4和HCl。当温度达350°C时，HCl发生截至，而甲烷产量随温度降低而增长。持续九天的反响证明，反响温度与太阳辐射强度间接相干，HCl产量不变，甲烷产量仅在高温前提下到达转化。这表白体系可以顺应阳光强度变革，有用转化混淆塑料废料。颠末10次运转，从塑料混淆物中险些完整收受接管了C和Cl元素中国能源构造占比图。该阳光驱动的转化体系胜利展现了可连续塑料废料处置的潜力，出格合用于包罗PVC在内的混淆塑料废料，突显了实在践使用远景。

　　在此，北京大学马丁教讲课题组陈述了一种以太阳光为独一能源的热催化办法，该办法操纵一种地球储量丰硕的镍基催化剂，将从一样平常利用中搜集的塑料渣滓混淆物转化为甲烷和氯化氢。该工艺胜利地将 1.03 g含有五种聚烯烃、聚酯和聚氯乙烯的塑料废物混淆物转化为 1.08 g甲烷（C 产率98%）和 0.045 g HCl（Cl产率91%）。经由过程日夜日光周期驱动的升温历程水力能源，避免了氯中毒招致的催化剂失活，从而确保了连续 10 天的催化活性。相干功效以“Complete hydrogenolysis of mixed plastic wastes”为题揭晓在《Nature Chemical Engineering》上中国能源构造占比图，第一作者为王蒙副研讨员，Yongjun Gao, Shaoyu Yuan和Jin Deng为共统一作。

　　作者挑选了潜伏催化剂用于聚烯烃、聚酯和含氯聚合物（PE、PET和PVC）的氢解反响。（图2）尝试显现，Ni/SiO2、Ni/Al2O3、Ru/Al2O3和Pt/SiO2在430°C下对PE和PET的氢解结果明显，而Fe/SiO2和Cu/SiO2活性较低。出格是，Ni/SiO 2、Ni/Al 2O 3和Ru/Al 2O 3能高挑选性将PE和PET转化为甲烷，反应了它们在氢解中止裂碳碳键的偏向。对PVC的转化更庞大，一切催化剂都表示出相似的HCl产率，但PVC的C-C键断裂才能遭到含 Cl 化合物开释的影响。Ni/SiO 2在PVC氢解上展示出较优机能。作者还发明中国能源构造占比图，Ni/SiO 2的Ni纳米粒子尺寸较小，这多是其在甲烷产率较高的缘故原由之一。别的，作者研讨了氯对催化剂影响水力能源，出格是Ni/SiO 2和Ru/Al 2O 3在HCl情况下的表示，发明Ni/SiO2表示出较好的HCl耐受性水力能源。XPS和透射电子显微镜阐发确认，Ru/Al 2O 3在HCl处置后显现出分外的氯，而Ni/SiO 2构造相对不变。这些成果表白，在触及含氯反响物或PVC的氢解反响中，Ni基催化剂能够更合适。

　　小结：太阳能驱动的氢解工艺操纵太阳能将废塑料转化为甲烷，完成将现消费的可连续氢气整合进现有或潜伏的自然气消费根底设备中，把废料办理转化为能源贮存。 这一历程既合用于小型散布式单位，也合用于集合设备，挑选根据包罗阳光、可再生能源及交通根底设备的可用性。 在可再生能源资本丰硕的地域，集合设备经济效益更高，由于太阳能和塑料废料的搜集更加便当。 虽然水电解部门能源能够贮存在氢气中，但氢气的高效、宁静运输手艺上仍面对应战中国能源构造占比图。 散布式单位的劣势在于低落废料运输本钱。 此工艺供给多种情况和社会效益，撑持整合和集约化开展。 设想一套能收受接管混淆塑料废料（出格是含PVC的）的工艺具有应战，但展示了应对塑料废料情况危急的潜力。 作者展现了一种催化办法，操纵阳光将混淆塑料废料转化为易别离的产物，虽处于早期阶段且需进一步优化，但为利用太阳能等可再生资本转化塑料废料供给了新标的目的。