【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及塑料降解材料，具體涉及一種富氧缺陷mgal-mmo及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、塑料是一類由長鏈有機(jī)分子構(gòu)成的高分子材料，具備實(shí)用性強(qiáng)、成本低廉、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因而在日常生活中得以廣泛應(yīng)用。到2050年，估計(jì)自然界中塑料垃圾的數(shù)量將達(dá)到12億噸，其中80％以上被直接丟棄或填埋。由于塑料的化學(xué)惰性，其自然降解可能需要數(shù)百年的時(shí)間，自然界中的塑料垃圾大量積累，會(huì)對環(huán)境和人類生活造成嚴(yán)重的危害。例如，塑料制品的生產(chǎn)不僅需要大量的資源消耗還會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳形成溫室效應(yīng)，而城市街道、旅游景點(diǎn)甚至海洋中廢棄的塑料垃圾會(huì)造成嚴(yán)重的視覺污染。此外，土壤中的塑料廢物不僅阻礙了土地的可持續(xù)利用，而且破壞了作物吸收的養(yǎng)分和水分。更重要的是，海洋中的廢棄塑料威脅著水生動(dòng)物的生存，進(jìn)而入侵人類的食物鏈。所以采取一系列措施回收或降解塑料，實(shí)現(xiàn)廢棄塑料的循環(huán)利用刻不容緩。
2、pet材料，即聚對苯二甲酸乙二醇酯，是熱塑性聚酯中最主要的品種之一，因其可以提供極好的氧氣、二氧化碳和水分屏障，被廣泛用于包裝行業(yè)，特別是一次性包裝(即塑料包裝、水瓶、軟飲料和食品容器)。pet的乙二醇解是指利用乙二醇作為溶劑，通過化學(xué)反應(yīng)將pet(聚對苯二甲酸乙二醇酯)分解成單體對苯二甲酸二乙二醇酯(bhet)的過程。該方法反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)具有高活性和高選擇性，并且使用的溶劑乙二醇具有低蒸汽壓和低毒性的優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)用最廣泛的廢舊pet化學(xué)回收方法。pet乙二醇解的反應(yīng)機(jī)理分為兩種，第一種為活化乙二醇，催化劑與乙二醇形成氫鍵，或催化劑將乙二醇去質(zhì)
3、傳統(tǒng)共沉淀法和浸漬法制備的異質(zhì)金屬氧化物和負(fù)載型金屬催化劑存在活性物種被包埋、活性位點(diǎn)分散不均勻、活性位結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等問題，因此會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)過程中催化劑的活性和穩(wěn)定性降低。水滑石的主體層板金屬元素高度有序均勻排列，并且其組成及比例大小可調(diào)，具有拓?fù)滢D(zhuǎn)變特性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可利用其拓?fù)滢D(zhuǎn)變性質(zhì)制備異質(zhì)金屬氧化物和負(fù)載型金屬催化劑。異質(zhì)金屬氧化物暴露的高活性位點(diǎn)可提高催化活性，因此通過ldhs拓?fù)滢D(zhuǎn)變策略構(gòu)筑具有高活性位點(diǎn)暴露的異質(zhì)金屬氧化物是提高催化劑活性的一種有效手段。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述問題，本專利技術(shù)提供了一種富氧缺陷mgal-mmo及其制備方法和應(yīng)用。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案為：
3、一種富氧缺陷mgal-mmo，該富氧缺陷mgal-mmo為活性位點(diǎn)均勻分散的mgal-x，具體地，活性組分mgo均勻分散在al2o3上，x為焙燒溫度；該富氧缺陷mgal-mmo制備時(shí)，以mgal-ldhs為前驅(qū)體，利用其獨(dú)特的拓?fù)滢D(zhuǎn)變性質(zhì)采用拓?fù)滢D(zhuǎn)變的方法制備。
4、本專利技術(shù)還提供了上述一種富氧缺陷mgal-mmo的制備方法，包括如下步驟：
5、s1、采用共沉淀的方法制備mgal-ldhs前驅(qū)體；具體的：
6、取15～20ml?1m的mg(no3)2·6h2o和5～10ml?1m的al(no3)3·9h2o，混合，得到溶液a；
7、在100ml三口燒瓶中加入10～20ml?1m的naoh和10～20ml?1m的na2co3的混合溶液得到溶液b；
8、在80℃下，將溶液a滴加到溶液b中，控制蠕動(dòng)泵的滴速為14rpm，并在滴加過程中用磁力攪拌器攪拌；
9、滴加結(jié)束后，用去離子水將獲得的沉淀物洗滌至中性，最后用無水乙醇洗滌一遍，將產(chǎn)物在60℃烘箱中干燥待用。
10、s2、采用拓?fù)滢D(zhuǎn)變的方法制備富氧缺陷mgal-mmo；
11、將合成的mgal-ldhs放置在瓷舟中，以2℃/min的升溫速率升溫到400℃、500℃、600℃、700℃后，繼續(xù)焙燒3h，然后冷卻至室溫，獲得富含氧缺陷的mgal-x，x代表不同的焙燒溫度，x＝400、500、600、700。本專利技術(shù)中，通過改變焙燒溫度可以調(diào)控氧缺陷的數(shù)量，氧缺陷的數(shù)量隨著焙燒溫度的升高先增多后減少。
12、本專利技術(shù)所述的一種富氧缺陷mgal-mmo可應(yīng)用于乙二醇解pet中，富氧缺陷mgal-mmo中的氧缺陷可以活化空氣中的o2產(chǎn)生活性氧物種o-，活性氧物種o-進(jìn)一步活化eg為eg-，eg-作為親核試劑更容易進(jìn)攻pet中的羰基碳，使羰基中的c-o鍵斷裂，從而使pet解聚為單體bhet。
13、本專利技術(shù)中，在500℃下焙燒得到的mgal-500具有最多的氧缺陷，其應(yīng)用時(shí)，pet/eg(乙二醇)的體積比為1:10，mgal-500的用量為15mg，降解溫度為200℃，降解時(shí)間為40min。
14、本專利技術(shù)具有以下有益效果：
15、上述方案中，通過改變焙燒溫度可以調(diào)控mgal-x中氧缺陷的數(shù)量，通過氧缺陷可以活化空氣中的o2產(chǎn)生活性氧物種o-，活性氧物種o-進(jìn)一步活化eg為eg-,eg-作為親核試劑更容易進(jìn)攻pet中的羰基碳，使羰基中的c-o鍵斷裂，從而使pet解聚為單體bhet。
16、上述方案中，構(gòu)筑的mgal-500在乙二醇解pet中表現(xiàn)出良好的催化活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，mgal-500能夠在200℃，40min的條件下完全降解pet，其單體bhet的產(chǎn)率為90％。將該材料應(yīng)用于商業(yè)廢棄pet的降解，對不同尺寸的商業(yè)廢棄pet均有良好的降解效果，并對<2nm尺寸的商業(yè)廢棄pet進(jìn)行擴(kuò)大7倍的實(shí)驗(yàn)，其bhet的產(chǎn)率也達(dá)到80％。
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1.一種富氧缺陷MgAl-MMO，其特征在于：該富氧缺陷MgAl-MMO為活性組分MgO均勻分散在Al2O3上的MgAl-x，x為焙燒溫度；制備時(shí)，以MgAl-LDHs為前驅(qū)體，采用拓?fù)滢D(zhuǎn)變的方法制備。
2.如權(quán)利要求1所述的一種富氧缺陷MgAl-MMO的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
3.如權(quán)利要求2所述的一種富氧缺陷MgAl-MMO的制備方法，其特征在于：所述的步驟S1具體包括如下步驟：
4.如權(quán)利要求2所述的一種富氧缺陷MgAl-MMO的制備方法，其特征在于：所述的步驟S2中，將合成的MgAl-LDHs放置在瓷舟中，以2℃/min的升溫速率升溫到400℃、500℃、600℃、700℃后，繼續(xù)焙燒3h，然后冷卻至室溫，獲得富含氧缺陷的MgAl-x，x代表不同的焙燒溫度，x＝400、500、600、700。
5.如權(quán)利要求1所述的一種富氧缺陷MgAl-MMO在乙二醇解PET中的應(yīng)用。
6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于：所述的富氧缺陷MgAl-MMO為MgAl-500。
7.如權(quán)利要求6所述的應(yīng)用
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種富氧缺陷mgal-mmo，其特征在于：該富氧缺陷mgal-mmo為活性組分mgo均勻分散在al2o3上的mgal-x，x為焙燒溫度；制備時(shí)，以mgal-ldhs為前驅(qū)體，采用拓?fù)滢D(zhuǎn)變的方法制備。
2.如權(quán)利要求1所述的一種富氧缺陷mgal-mmo的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
3.如權(quán)利要求2所述的一種富氧缺陷mgal-mmo的制備方法，其特征在于：所述的步驟s1具體包括如下步驟：
4.如權(quán)利要求2所述的一種富氧缺陷mgal-mmo的制備方法，其特征在于：所述的步驟s2中，將合成的mgal-ldhs放置在...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宋宇飛，龐小鳳，安賽，祁波，
申請(專利權(quán))人：北京化工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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