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介孔生物炭负载MgO纳米颗粒制备及其催化PVC热解脱氯研究

收稿日期：2024-12-09 修回日期：2025-02-24 接受日期：2025-02-28

DOI:10.20078/j.eep.20250314

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    摘要：热解是处理聚氯乙烯(PVC)塑料的重要方法。然而,PVC热解过程中产生的氯污染严重影响了热解产物的应用价值,是其热解资源化过程中的一大挑战。为了应对这个挑战,提出催化PVC热解脱氯的思路,通过设计合理的脱氯催化剂来实现PVC热解过程中氯高效... 展开+
    摘要：

    热解是处理聚氯乙烯(PVC)塑料的重要方法。然而,PVC热解过程中产生的氯污染严重影响了热解产物的应用价值,是其热解资源化过程中的一大挑战。为了应对这个挑战,提出催化PVC热解脱氯的思路,通过设计合理的脱氯催化剂来实现PVC热解过程中氯高效固定。首先通过热解水合氯化镁负载的生物质大规模制备介孔生物炭负载MgO纳米颗粒。该方法在以接近40%的产率获得介孔生物炭负载MgO纳米颗粒材料的同时,还可以55%的产率获得以酚类物质为主要成分的生物油,实现生物质废弃物的无害化处置和资源回收。将制备得到的介孔生物炭负载MgO纳米颗粒材料作为催化剂用于催化PVC热解脱氯,可将PVC中的氯高效固定在热解炭中。具体而言,氯在热解残炭中的固定效率可从未加催化剂时的10%左右提升到催化热解后的80%,显著避免其挥发至热解油或气相中造成二次污染,实现了废弃PVC热解资源化过程的污染控制。

    收起-

    作者：

    • 王瓶瓶
    • 刘武军*

    作者简介

    第一作者：王瓶瓶(2002—),女,安徽霍邱人,硕士研究生,主要研究方向为有机固废资源化利用。E-mail:wangpingping@mail.ustc.edu.cn
    通讯作者：刘武军(1985—),男,江西高安人,教授,主要研究方向为有机固废污染控制和清洁转化。E-mail:liuwujun@ustc.edu.cn

    单位

    • 中国科学技术大学 环境科学与工程系,安徽 合肥 230026

    关键字

    • 生物炭
    • MgO
    • 聚氯乙烯
    • 热解
    • 脱氯

    基金项目

    国家自然科学基金资助项目(22122608)

    引用格式

    王瓶瓶, 刘武军. 介孔生物炭负载MgO纳米颗粒制备及其催化PVC热解脱氯研究[J]. 能源环境保护, 2025, 39(3): 157−166.

    WANG Pingping, LIU Wujun. Synthesis of Mesoporous Biochar-Supported MgO Nanoparticles and Their Performance in Catalytic Dechlorination of PVC Pyrolysis[J]. Energy Environmental Protection, 2025, 39(3): 157−166.

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