Пиролитическое разложение полиэтилена в присутствии алюмосиликатных материалов, содержащих оксид никеля

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Работа посвящена исследованию пиролиза полиэтилена (ПЭ) высокой плотности в присутствии алюмосиликатных материалов, содержащих оксид никеля. Процесс каталитического пиролиза пластиков позволяет превращать полимеры в химические соединения, которые в дальнейшем могут применяться как дополнительные источники топлив, сырья для химической промышленности или производства полимеров. Физико-химические параметры материалов, содержащих оксид никеля, оценивали с помощью ИК-Фурье спектроскопии, рентгеноструктурного анализа, метода физической адсорбции N2, термогравиметрического анализа, пиролитической газовой хроматографии. Выявлены зависимости химического состава продуктов пиролиза ПЭ от вида применяемого носителя и присутствия оксида никеля в нем. Наличие оксида никеля в исследуемых алюмосиликатах увеличивает льюисовскую кислотность, что стимулирует образование ароматических соединений в продуктах пиролиза. По экспериментальным данным рассчитана энергия активации процесса пиролиза ПЭ в присутствии МСМ-41, содержащего оксид никеля.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Б. Харитонцев

ФГАОУ ВО Тюменский государственный университет, Лаборатория теории и оптимизации химических и технологических процессов

Email: v.elyshev@utmn.ru
Россия, ул. Перекопская, 15а, Тюмень, 625003

М. В. Григорьев

ФГАОУ ВО Тюменский государственный университет, Лаборатория теории и оптимизации химических и технологических процессов

Email: v.elyshev@utmn.ru
Россия, ул. Перекопская, 15а, Тюмень, 625003

Е. А. Тиссена

ФГАОУ ВО Тюменский государственный университет, Лаборатория теории и оптимизации химических и технологических процессов

Email: v.elyshev@utmn.ru
Россия, ул. Перекопская, 15а, Тюмень, 625003

П. А. Зубенко

ФГАОУ ВО Тюменский государственный университет, Лаборатория теории и оптимизации химических и технологических процессов

Email: v.elyshev@utmn.ru
Россия, ул. Перекопская, 15а, Тюмень, 625003

Н. Ю. Третьяков

ФГАОУ ВО Тюменский государственный университет, Институт химии

Email: v.elyshev@utmn.ru
Россия, ул. Перекопская, 15а, Тюмень, 625003

А. В. Елышев

ФГАОУ ВО Тюменский государственный университет, Научный центр мирового уровня “Передовые цифровые технологии”

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.elyshev@utmn.ru
Россия, ул. Республики, 14, Тюмень, 625003

Список литературы

  1. Бракк Д.Г. // Экономическая безопасность. 2022. T. 5. № 2. C. 673.
  2. Kim S.-K., Kim J.-S., Lee H., Lee H-J. // J. Hazard. Mater. 2021. V. 403. P. 123997.
  3. Muhammad C., Onwudili J. A., Williams P. T. // J. Anal. Appl. Pyrol. 2015. V. 113. P. 332.
  4. Soufizadeh M., Doniavi A., Hasanzadeh R. // Int. J. Environ. Sci. Technol. 2022. V.19. P. 3897.
  5. Larionov K.B., Slyusarskiy K. V., Ivanov A. A., Mishakov I. V., Pak A. Y. // J. Air Waste Manag. Assoc. 2022. V. 72. № 2. P. 161.
  6. Kenzhin R.M., Bauman Y. I., Mishakov I. V., Zibareva I. V. // Juniper Online J. Mater. Sci. 2019. V. 5. № 2. P. 555660. P. 1–7.
  7. Ding Y., Zhao J., Liu J-W., Zhou J., Cheng L., Zhao J., Shao Z., Iris C., Pan B., Li X., Hu Z.-T. // J. Clean. Prod. 2021. V. 293. P. 126144.
  8. Miandad R., Barakata M. A., Rehan M., Aburiazaiza A. S., Ismail I. M.I., Nizami A. S. // Waste Management. 2017. V. 69. P. 66.
  9. Li K., Wang Y., Zhou W., Cui T., Yang J., Sun Z., Min Y., Lee J-M. // Chemosphere. 2022. V. 299. P. 134440.
  10. Lu P., Wu H., Liang C., Wei Y., Song Z. // Appl. Clay Sci. 2021. V. 205. P. 106052.
  11. Skaribas S.P., Pomonis P. J., Grange P., Delmon B. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1992. V. 88. P. 3217.
  12. Wu Q., Wang Y., Jiang L., Yang Q., Ke L., Peng Y., Yang S., Dai L., Liu Y., Ruan R. // Biores. Technol. 2020. V. 299. P. 122611.
  13. Yao D., Yang H., Chen H., Williams P. T. // Appl. Catal. B: Environ. 2018. V. 239. P. 565.
  14. Ding K., Liu S., Huang Y., Liu S., Zhou N., Peng P., Wang Y., Chen P., Ruan R. // Energy Convers. Manag. 2019. V. 196. P. 1316.
  15. Prabhahar R.S.S., Anandhan M. // Int. J. Appl. Eng. Res. 2018. V. 13. № 10. P. 8426.
  16. Rashid A., Mohammed S. A., Abbas H. F., AlSaadi M.A., Ali N., Khalid N., Yousif E., Alyaqoobi S., Al Riami K. // Biointerface Res. Appl. Chem. 2023. V. 13. I. 3. P. 216.
  17. https://doi.org/10.33263/BRIAC133.216
  18. Datka J., Turek A.M, Jehng J.M, Wachs I. E. // J. Catal. 1992. V. 135. P. 186.
  19. Costa C.S., Munoz M., Ribeiro M. R., Silva J. M. // Catal. Today. 2021. V. 379. P. 192.
  20. Chen C., Li H. Davis M. E. // Micropor. Mater. 1993. V. 2. P. 17.
  21. Харитонцев В.Б., Тиссен Е. А., Матвеенко Е. С., Михайлов Я. А., Третьяков Н. Ю., Загоруйко А. Н., Елышев А. В. // Катализ в промышленности. 2023. T. 23. № 2. C. 58. (Kharitontsev V. B., Tissen E. A., Matveenko E. S., Mikhailov Ya. A., Tret’yakov N. Yu., Zagoruiko A. N. and Elyshev A. V. // Catalysis in Industry. 2023. V.15, № 4. P. 397.)
  22. Munoz H.-J., Blanco C., Gil A., Vicente M.-A., Galeano L.-A. // Materials. 2017. V. 10. № 12. P. 1364.
  23. Ferrini P., Dijkmans J., De Clercq R., Van de Vyver S., Dusselier M., Jacobs P. A., Sels B. F. // Coord. Chem. Rev. 2017. V. 343. P. 220.
  24. Островский Н. М. // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63. № 1. С. 61.
  25. Чалов К.В., Луговой Ю. В., Сульман М. Г., Косивцов Ю. Ю. // Вестник ТвГУ. 2020. Т. 42. № 4. С. 120.
  26. Хандави М. М. Исследование термического разложения и горения полимерных отходов методом кислородной микрокалориметрии. Автореф. дис… к. т. н. Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 2021. 23 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Дифрактограмма образца столбчатой глины.

Скачать (51KB)
3. Рис. 2. Термогравиметрические кривые образцов ПЭ, ПЭ+МСМ-41(NiO) и ПЭ+PILC(NiO).

Скачать (93KB)
4. Рис. 3. Зависимости величины общего ионного тока масс-детектора от температуры пиролитической ячейки для образцов: 1 – ПЭ; 2 – МСМ-41 + ПЭ; 3 – ПЭ + БГ; 4 – ПЭ + КГ; 5 – ПЭ + КГ(NiО); 6 – ПЭ + БГ(NiО); 7 – ПЭ + PILC(NiО); 8 – ПЭ + MCM-41(NiО).

Скачать (139KB)
5. Рис. 4. Состав продуктов пиролиза ПЭ по результатам пиро-ГХ/МС.

Скачать (170KB)