[发明专利]一种PET材料降解用催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种PET材料的催化剂，尤其涉及一种PET材料降解用催化剂，属于塑料材料技术领域。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯PET是一种重要的工程塑料，其在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，在高温高频下仍能保持优良的电绝缘性能，用其生产的PET片材广泛应用于电子、食品、医药、办公用品、玩具等各行业。然而，PET在自然界中降解速度很慢，对环境造成污染，故需要对PET进行回收与再利用，以减少环境污染，实现资源的再利用。

现行技术中，为解决废弃PET材料的污染，一般通过物理、生物与化学法回收再利用PET，通过乙二醇和催化剂催化降解PET，回收对苯二甲酸乙二醇酯单体，实现资源再利用。目前，降解PET选用的催化剂大多采用化学原料进行制备，虽然具有较好的降解效果，但比较耗能，成本又高，发挥的经济价值有限。因此，开发一种采用生物质废弃物为主要原料制备的新型催化剂，既能减少环境污染，节省资源，又能变废为宝，满足可持续发展的要求。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种PET材料降解用催化剂，该催化剂充分利用生物质废弃物进行制备，制备工艺简单、成本低廉，制得的催化剂不仅有效的节约了资源，而且对PET具有显著的降解效果，实现了资源再利用。

本发明是一种PET材料降解用催化剂，该催化剂为负载型苎麻麻骨碳基催化剂，所述的催化剂是以苎麻麻骨碳为主要原料，通过在氟化钾和硫酸钠溶液中进行的碱性负载处理后制备成型。

在本发明一较佳实施例中，所述的苎麻麻骨碳为粉状颗粒，其平均颗粒直径约为15-18um。

在本发明一较佳实施例中，所述的氟化钾溶液的浓度为10%，它与苎麻麻骨碳的质量比为3：1。

在本发明一较佳实施例中，所述的硫酸钠溶液的浓度为15%，它与苎麻麻骨碳的质量比为5：1。

本发明揭示了一种PET材料降解用催化剂，该催化剂成分配置合理，可充分利用生物质废弃物进行制备，工艺简便、成本低廉，制得的催化剂不仅有效的节约了资源，而且对PET具有显著的降解效果，实现了资源再利用。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明提及的PET材料降解用催化剂中，该催化剂为负载型苎麻麻骨碳基催化剂，所述的催化剂是以苎麻麻骨碳为主要原料，通过在氟化钾和硫酸钠溶液中进行的碱性负载处理后制备成型。

进一步说明，该催化剂以大量废弃的苎麻麻骨为主要原料，通过热解制备出苎麻麻骨碳，并对其进行碱性负载，进而制备出生物质碳基催化剂，并将其应用于PET材料的乙二醇催化降解反应。其中，苎麻麻骨是苎麻中的主要部分，其占到整个苎麻重量的 90%左右，它由纤维素、半纤维素、木质素和果胶等组成。作为一种生物质废弃物，目前苎麻麻骨没有得到有效利用，既污染环境，又浪费资源；对苎麻麻骨资源进行综合利用，变废为宝，发挥了其最大的经济价值。该催化剂制备时引入了两种碱性溶液进行碱性负载反应，其中，氟化钾溶液的浓度为10%，其与苎麻麻骨碳的质量比为3：1；硫酸钠溶液的浓度为15%，其与苎麻麻骨碳的质量比为5：1；苎麻麻骨碳为粉状颗粒，其平均颗粒直径约为15-18um。

本发明通常应用于PET材料的乙二醇催化降解反应，其对PET的降解率可达100%。在对PET材料的实际降解过程中，先要用质量浓度为10%的氢氧化钠溶液浸泡处理PET材料切片2h，再将PET材料切片洗涤干净后烘干；然后取一定量的负载型苎麻骨碳基催化剂、乙二醇溶剂，并将催化剂、乙二醇溶剂和PET置于反应釜中，在200℃下搅拌反应3h；最后冷却至室温，并回收滤液蒸除后得到对苯二甲酸乙二醇酯单体。

本发明揭示了一种PET材料降解用催化剂，该催化剂成分配置合理，可充分利用生物质废弃物进行制备，工艺简便、成本低廉，制得的催化剂不仅有效的节约了资源，而且对PET具有显著的降解效果，实现了资源再利用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。