这项迷你审查将重点放在过去3年中乙烯基聚合物的光催化升级和解聚的发展。首先简要讨论聚苯乙烯的升级,以及有关其他不可生物降解聚合物的升级的最新报道。有关聚苯乙烯升级的全面摘要,鼓励读者参考最近的出色评论。[6,7b,c,8]相反,这项迷你综述旨在对乙烯基聚合物的光催化降解进行严格讨论,包括聚甲基丙烯酸酯,聚丙烯酸酯,聚丙烯酸酯和其他材料,例如聚乙烯基醚。尽管当前的聚合物晶体降解策略不会像聚苯乙烯那样产生高增值的小分子,但它们可以通过高效的光催化过程将其完全解散回成单体。最后但并非最不重要的一点是,在讨论我们对令人兴奋的新方向的愿景中提供了关键的未来前景。
化学工程系拉瓦尔魁北克大学,QC G1V 0A6加拿大摘要:塑料废物的管理是当今最紧急,最重要的全球问题之一。从历史上看,废物塑料主要被丢弃,机械回收或焚化以产生能源。然而,这些方法通常依赖于热过程,例如传统的热解,这些热解是能量密集型和不可持续的。在这个MinireView中,我们讨论了通过光催化,电解和微波辅助的热解过程对废物塑料化学升级的一些最新进展和未来趋势,这是对常规热反应的更友好的替代方法。我们通过利用替代能源来突出显示不同类型的塑料废物的转化如何产生增值产品,例如燃料(H 2和其他含碳的小分子),化学原料和新功能化的聚合物,这可以为更可持续和循环经济带来更大的可持续性和循环经济。
分子结构学的本质在于通过合理利用非共价力来定制设计和构建分子组装,以构建具有新特性和功能的理想结构。这种设计非共价系统的概念使我们能够构建用于生物和非生物应用的功能结构,同时加强我们对受控分子组装技术的理解。在这种情况下,生物分子或具有内置分子识别信息的仿生辅助物可以指导功能模块单元的受控分子组装,以构建纳米、微和宏观结构。环二肽 (CDP) 是环肽的最简单形式,由于具有众多组装和功能特性,可以作为分子构建块设计中的功能核心和辅助物。CDP 是主要的副产品,人们一直在努力抑制或防止肽合成过程中的副产品形成。在我们的实验室中,我们承担了将 CDP 升级为具有仿生和生物医学应用的主流产品的任务,这被称为 CDP 结构学。在本次演讲中,我将介绍 CDP 架构及其潜在应用。
这些一维碳纳米材料包括单壁和多壁碳纳米管(CNT)、带状和板状碳纳米纤维、竹状碳纳米管、杯状堆叠碳纳米纤维等。[7–10] 一维材料广泛应用于复合材料、涂层、传感器、电化学储能和电催化剂,利用其强度、导电性、低密度、宽带电磁吸收、高表面积和化学稳定性。[11–14] 由于其广泛的用途和科学兴趣,找到合成一维碳材料的新方法仍然至关重要。形成一维碳材料的大多数合成策略,包括电弧放电、激光烧蚀、化学气相沉积、等离子炬和高分压一氧化碳,都涉及在催化金属表面移动原料中的碳原子,然后碳原子生长成石墨一维形貌。 [15] 当前的这些方法通常会生成需要分离的一维材料和无定形碳的混合物,而一维材料的合成通常存在生产率低(< 1 gh −1 )的问题。[16–18]
nx替代TM是一个完整的解决方案,可快速部署新的先进的机械升级植物,以最大化塑料废物将塑料废物最大化为圆形的R聚合物,这是基于MyReplast Industries Industries的开发和工业运营所获得的经验。
Carbon Upcycling 的商业技术利用当今存在的数百万吨固体废物副产品来封存点源二氧化碳排放,并生产出比传统水泥低 60% 的含碳水泥。它的工作原理是加速自然的碳矿化过程,而自然界需要数百年才能完成这一过程,Carbon Upcycling 只需几个小时即可完成。这一创新过程使碳捕获和储存变得民主化,通过将混凝土基础设施转变为碳汇,消除了其对特定地区的限制,而无需过度使用水或增加电网压力。最重要的是,这项技术可以生产出更坚固、更能适应气候的混凝土,成本与当今的水泥价格相当。
20催化升级是一种有前途的废物管理策略,它通过将它们转换为高价值增值的产品来增强21种聚合物废物的循环。本评论介绍了22种新型催化剂的最新发展,它们在各种温度下的23种升级方法中的应用和反应机制。高温升级方法24包括用生物量衍生的生物炭的聚合物催化热解和25种基于金属的催化剂的碳化,这些催化剂主要产生氢气(H 2),单芳族26个碳氢化合物和碳纳米材料。电恢复,光化,糖酵解和27个酶辅助的去聚合发生在低和中等温度的情况下,具有28个金属基催化剂,有机催化剂和生物催化剂。从这些方法中获得29种产物,例如苯甲酸,甲酸,H 2,BIS(2-30羟基乙基)terephathaterate,单苯甲酸酯,单(2-羟基乙基)terephathalate等。生物质衍生的31个生物炭具有丰富的官能团,多孔结构和较大的表面积
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一种两步催化的热解技术可用于从废物塑料和水热合成途径中产生氧化石墨烯(RGO),以产生NICO 2 O 4纳米棒和NICO 2 O 4 @WPRGO纳米复合材料。废物塑料衍生的还原石墨烯(WPRGO)提供了导电网络,并刺激了其表面上NICO 2 O 4纳米棒的生长,以增加电化学电荷存储性能期间电子的收集和运输。此技术使NICO 2 O 4 @WPRGO适用于超级电容器电极材料。使用2 M KOH溶液中的两个和三电极系统评估复合材料的电化学性能。NICO 2 O 4 @WPRGO材料的出色特定电容值及其对称的CV和GCD的对称原型电池约为1566 F G 1和400 F G 1(以2 mV s 1)和1105 F G 1和334 F G 1和334 F G 1(分别为0.5 A G 1),分别为0.5 A G 1)。此外,组装的对称和非对称电池的高能密度分别为17 W H Kg 1和45.08 W H Kg 1,分别为153 W kg 1和980 W kg 1的功率密度,以及在15,000 000和3000 cycles之后,高循环稳定性分别为86%和88.5%。