HZSM-5催化共热解PP与PET的动力学建模及催化剂失活机制研究

本综述系统探讨了HZSM-5催化剂作用下聚丙烯（PP）与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）共热解过程的动力学特性与催化剂失活机制。研究通过热重分析（TGA）和Flynn-Wall-Ozawa（FWO）等转化率法揭示了表观活化能变化规律，结合nth级反应模型构建了跨工况的动力学预测体系，并通过胶碱吸附（Collidine TPD）等技术阐明了PET导致催化剂外酸性位点丧失的失活机制。

　　

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Materials

等规聚丙烯颗粒购自Sigma-Aldrich，其标称分子量（M_w）约为250,000 g·mol^-1，在25°C下的熔体流动速率为0.9 g·ml^-1。采用SPEX SamplePrep冷冻研磨机对颗粒进行粉碎，随后通过筛分振动器获得53-125 μm粒径范围的粉末用于实验。聚乙烯对苯二甲酸酯粉末购自Goodfellow，该材料被指定为半结晶性聚合物。

Effect of operating conditions on catalytic pyrolysis

在不同催化剂与原料比（CF比）条件下进行了PP的催化热解实验。从图1所示的聚合物重量百分比及导数热重曲线可见，非催化热解的最大降解温度（T_max）为461°C。当CF比达到0.5时，T_max显著降低至351°C。继续提高CF比至1和2，T_max进一步降至296°C和280°C。CF比从1到2时T_max变化幅度减小，表明...

Conclusion

本研究采用HZSM-5催化剂在热重分析仪中进行了PP与PET在不同CF比、PP:PET配比和升温速率下的催化热解。发现随着CF比增加，PP和PET热解后的总固体残留量均显著上升。HZSM-5的添加使PP的最大降解温度大幅降低（110–181°C差异），而对PET的降解温度仅产生轻微影响...