Fe负载污泥生物炭催化热解聚丙烯及产物特性

作者：胡兆岩; 张景新^*; 何义亮

来源：化工进展, 2023, 42(02): 631-640.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1352

• 污泥
• 生物炭
• 聚丙烯
• 热解
• 铁

针对塑料成分复杂、热解产油组分不稳定和品质控制难的问题，本文以市政污泥为原料制备Fe负载污泥基生物炭催化剂，以聚丙烯塑料(PP)催化热解促进焦油裂解与合成气生产的试验路线开展研究，分析了PP热解产物中焦油的去除效果、富H2合成气关键组分以及催化热解过程对污泥基生物炭表面特性的影响。结果显示FeCl3浸渍比为5%(质量分数，以Fe计)制备的污泥基生物炭可显著促进PP催化热解产氢，1g塑料氢气产率达17.39mmol，分别高于未经Fe负载污泥生物炭催化对照组268.43%以及纯PP热解对照组2046.91%。催化热解过程强化了焦油裂解，焦油裂解率达29.65%。焦油组分中醇类物质相对占比下降，烯烃类与卤代酯类物质相对占比上升。同时，催化热解后污泥基生物炭表面出现特殊的薄层状孔隙结构，比表面积增至225.90m2/g。XPS分析发现污泥基生物炭表面的碳氧官能团结合碳、晶格氧以及羧基氧相对比例上升，证明在此Fe浸渍比例下出现了更多的活性位点。

• 出版日期2023
• 单位环境科学与工程学院; 上海交通大学