综述：塑料废弃物热转化制氢内燃机燃料与润滑剂添加剂的系统综述

本综述系统探讨了热解、等离子催化热解等热转化技术将塑料废弃物转化为氢燃料(H2)和润滑剂添加剂的前沿进展，重点分析了其在氢内燃机(H2-ICEs)中的应用潜力，为构建"塑料-能源-材料"循环体系提供创新思路。

　　

热转化技术将塑料废弃物转化为燃料气体/液体油

全球塑料污染治理迫在眉睫，热化学转化技术展现出独特优势。研究表明，CaO催化下的塑料蒸汽气化可获得104 mmol/g_plastic的氢产率，而加压间歇热解工艺液体燃料产率高达97 wt.%。等离子体蒸汽气化HDPE与生物质混合废物时，氢产量可达78.55 mmol/g。这些数据凸显了不同工艺路线的性能差异——催化气化在制氢效率上占优，而热解技术更擅长生产聚合物源油(POO)。值得注意的是，塑料类型显著影响产物分布：聚乙烯(PE)热解主要生成直链烷烃，聚苯乙烯(PS)则产生高附加值芳烃化合物。

塑料废弃物转化为润滑添加剂/发动机油的技术路径

面对氢内燃机特有的润滑挑战（传统碳基润滑膜缺失导致磨损加剧），塑料衍生碳材料展现出特殊价值。闪速焦耳加热技术可将塑料直接转化为石墨烯，其摩擦系数较传统润滑剂降低62%。热解衍生碳纳米管作为添加剂时，能使润滑油在100°C高温下的粘度稳定性提升3倍。有趣的是，微塑料因其超高比表面积，经石墨化处理后形成的缺陷碳结构反而表现出更优异的极压抗磨性能。不过，氮掺杂碳材料的氧化稳定性问题仍需通过工艺优化解决。

未来展望与技术挑战

该领域仍存在若干关键科学问题：微塑料热解动力学机制尚未明确，等离子体催化中活性物种作用机理需进一步阐释。工程化方面，连续化生产设备开发、催化剂寿命提升以及产物纯化成本控制是产业化瓶颈。特别值得关注的是，塑料基润滑剂与氢燃烧副产物（水蒸气）的相互作用机制，将直接影响H₂-ICEs的长期运行可靠性。

结论

热转化技术成功搭建了塑料废弃物与氢能交通的桥梁，既解决了白色污染问题，又为氢内燃机提供了专用燃料和功能材料。未来研究应聚焦工艺耦合创新，如将等离子体活化与微波热解结合，有望同步提升产物收率和品质。这种"一石三鸟"的解决方案，对实现碳中和目标具有双重积极意义。