利用铜负载的二氧化铈作为高效且可重复使用的催化剂,通过甲醇解作用将聚乳酸化学转化为甲基乳酸

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》:Chemical Conversion of Polylactic Acid into Methyl Lactate by Methanolysis Using Copper-Supported Ceria as an Efficient and Reusable Catalyst

【字体: 时间:2025年10月22日 来源:ACS Sustainable Chemistry & Engineering 7.3

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  化学回收PLA塑料使用Cu-CeO2催化剂,在140°C、8小时实现完全降解生成甲基乳酸,并通过NMR和绿色参数(E、ε、ξ)验证高效环保性。

  
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塑料废物的化学回收引起了全球的关注,因为它为塑料废物堆积问题提供了一种可持续的解决方案,并有助于构建循环塑料经济。保护资源和环境的可持续方法之一是塑料的化学解聚或回收。在这方面,聚乳酸(PLA)是一种广泛用于三维(3D)打印以及从农业薄膜到食品包装等各种用途的塑料材料。在本研究中,使用Cu-CeO2作为催化剂,对PLA的化学解聚进行了研究,在温和的反应条件下获得了乳酸甲酯(ML)作为选择性产物。这种环保且经济高效的方法旨在实现PLA废物的闭环化学回收。通过优化反应条件,获得了良好的催化活性和产物选择性。在140°C下,PLA在Cu-CeO2催化剂的作用下完全解聚,所需时间为8小时。根据反应生成的乳酸甲酯量计算,反应的特定速率为0.0189 mol m–3 s–11H NMR光谱技术用于详细解析解聚机制。还进行了克级实验以验证所开发反应方案的实用性。通过评估绿色指标参数(包括环境因素E、能源经济系数ε和环境能源影响因子ξ),研究了该方案的有效性和可持续性。本研究提供了一种可持续的、化学投入低且环保的PLA废物化学回收方法。

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