一种无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法，包括以下步骤：在碱性条件下将镍基催化剂前驱体与沸石进行机械球磨后经酸化处理，制得Ni基沸石催化剂；采用无溶剂的机械化学合成方法，合成过程无需使用任何溶剂，也不需要进行高温热处理，即可实现实现废塑料裂解制蜡催化剂的高产量制备，具有节能环保的优点。节能环保的优点。节能环保的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法


[0001]本专利技术涉及一种Ni基沸石催化剂，具体涉及一种无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法。

技术介绍

[0002]大多数用于生产塑料的原料化学品都是碳氢化合物，如乙烯、丙烯等均从石油和煤炭等化石燃料中提炼出来。这些工业生产的塑料几乎不可被生物降解；大部分塑料在第一次使用后就被丢弃，成为废物。废塑料在强光下逐渐老化，伴随机械性能的降低，导致其被破碎成毫米或微米尺寸的颗粒，即所谓的“微塑料”。微塑料因其表面固有的亲油性，易于吸附有机污染物，从而大大增强了其毒性。关于微塑料污染淡水系统和陆地栖息地的报道越来越多，甚至微塑料已经通过食物链进入了人类的消化系统。因此，如何合理回收这些废塑料，减轻其衍生微塑料造成的环境污染，已成为全世界亟待解决的问题。在废塑料裂解时加入合适的催化剂，能够有效的降低裂解温度、裂解时间以及提高裂解产物收率。沸石类固体酸催化剂通常被用于催化塑料的分解。在催化热分解反应中，固体酸的酸位点为碳正离子活性中间体降解废塑料提供场所。然而，单一沸石作为废塑料裂解催化剂的反应活性和石蜡产物的选择性还有待提升。且现有的废塑料裂解催化剂合成后处理都需要高温煅烧，能耗高。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法，采用无溶剂的机械化学合成方法，合成过程无需使用任何溶剂，也不需要进行高温热处理，即可实现实现废塑料裂解制蜡催化剂的高产量制备，具有节能环保的优点。
[0004]本专利技术的一种无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法，包括以下步骤：在碱性条件下将镍基催化剂前驱体与沸石进行机械球磨后经酸化处理，制得Ni基沸石催化剂；
[0005]进一步，所述镍基前驱体为Ni(NO3)2·
6H2O；
[0006]进一步，采用醋酸溶液进行酸化处理；
[0007]进一步，包括以下步骤:
[0008]a.将NaOH和Ni(NO3)2·
6H2O加入球磨罐中球磨后冷却至室温，然后加入天然沸石继续球磨后将产物离心清洗后过滤；
[0009]b.将过滤后的球磨产物醋酸溶液浸渍后离心清洗过滤；
[0010]c.将过滤后的固体干燥，制得用于废塑料裂解制蜡的催化剂。
[0011]进一步，步骤a中，所述球磨罐为氧化锆球磨罐，所述氧化锆球磨罐中放置有不同直径的钢玉球；
[0012]进一步，步骤a中，所述钢玉球包括直径为1cm和0.5cm的刚玉球；
[0013]进一步，步骤a中，按质量份NaOH 0.02
‑
0.06份、Ni(NO3)2·
6H2O 0
‑
11.44份、天然
沸石7
‑
15份；
[0014]进一步，步骤b中，对球磨产物浸渍1～3h；
[0015]进一步，步骤c中，干燥温度为100℃。。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开的无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法，通过Ni基催化剂前驱体和助催化剂天然沸石在高能球磨的条件下，成功将NiO分散负载于沸石表面，促进了催化裂解反应性能的提升。NiO具有将气相低碳烃转化为固相石蜡及碳材料的能力；另外，采用机械化学的方法将纳米级NiO负载于固体酸表面将引起不同金属离子的协同作用，有助于反应活性位数目的增加，从而进一步提升催化反应速率和蜡的产率。本专利技术采用无溶剂的机械化学合成方法，具有环境友好性的特点，且易于实现催化剂的高产量制备；其次，合成后处理不需要高温煅烧，具有节能的优点；最后，该方法条件容易控制，催化剂制备具有良好的重现性。
附图说明
[0017]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：
[0018]图1为所制得沸石催化剂和Ni基沸石催化剂样品的X
‑
射线衍射(XRD)谱图，其中曲线A、C分别对应实施例1和实施例3样品的XRD谱图；
[0019]图2为所制得沸石催化剂和Ni基沸石催化剂样品的扫描电镜(SEM)图片，其中(a)、(b)为实施例1样品的SEM图片，(c)、(d)为实施例3样品的SEM图片；
[0020]图3为所制得Ni基沸石催化剂样品的X射线能谱(EDS)图片；
[0021]图4为沸石催化剂和Ni基沸石催化剂对应的催化裂解反应的阿伦尼乌斯曲线，其中曲线A、C分别对应实施例1和实施例3样品的阿伦尼乌斯曲线。
具体实施方式
[0022]实施例一(对比实验例)
[0023]本实施例无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法，包括如下步骤：
[0024]a、用5颗直径为1cm，15颗直径为0.5cm的刚玉球于50mL的氧化锆球磨罐中。取用0.04gNaOH，10g天然沸石混合置于球磨罐中，旋紧球磨罐，将其固定在振动式高能球磨机的卡槽内，球磨反应时间为10min。球磨罐冷却至室温后，用去离子水和无水乙醇将产物离心清洗后过滤；
[0025]b、b、用10mL，2.0mol/L的醋酸溶液对球磨产物浸渍2h；重复b中的离心和过滤操作；
[0026]c.余下的固体在100℃的干燥箱中干燥12小时，得到灰白色目标产物，标记为A。
[0027]实施例二
[0028]本实施例无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法，包括如下步骤：
[0029]a、用5颗直径为1cm，15颗直径为0.5cm的刚玉球于50mL的氧化锆球磨罐中。取用0.04gNaOH，0.23gNi(NO3)2·
6H2O混合置于球磨罐中。旋紧球磨罐，将其固定在振动式高能球磨机的卡槽内，球磨反应时间为20min。球磨罐冷却至室温后，添加10g天然沸石，继续球磨10min。随后用去离子水和无水乙醇将产物离心清洗后过滤。设置离心机转速为1000rpm/min，离心10min；球磨产物的清洗不少于4次，优选用去离子水洗涤两次，用无水乙醇洗涤两
次；
[0030]b、用10mL，2.0mol/L的醋酸溶液对球磨产物浸渍2h；重复b中的离心和过滤操作。
[0031]c、余下的固体在100℃的干燥箱中干燥12小时，得到灰色目标产物，标记为B。
[0032]实施例三
[0033]本实施例无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法，包括如下步骤：
[0034]a、用5颗直径为1cm，15颗直径为0.5cm的刚玉球于50mL的氧化锆球磨罐中。取用0.04gNaOH，0.29gNi(NO3)2·
6H2O混合置于球磨罐中。旋紧球磨罐，将其固定在振动式高能球磨机的卡槽内，球磨反应时间为20min。球磨罐冷却至室温后，添加10g天然沸石，继续球磨10min。随后用去离子水和无水乙醇将产物离心清洗后过滤。设置离心机转速为1000rpm/min，离心10min；球磨产物的清洗不少于4次，优选用去离子水洗涤两次，用无水乙醇洗涤两次；
[0035]采用本实施例制得的用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：在碱性条件下将镍基催化剂前驱体与沸石进行机械球磨后经酸化处理，制得Ni基沸石催化剂。2.根据权利要求1所述的无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法，其特征在于：所述镍基前驱体为Ni(NO3)2·
6H2O。3.根据权利要求2所述的无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法，其特征在于：采用醋酸溶液进行酸化处理。4.根据权利要求3所述的无需高温煅烧制备废塑料裂解制蜡催化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤:a.将NaOH和Ni(NO3)2·
6H2O加入球磨罐中球磨后冷却至室温，然后加入天然沸石继续球磨后将产物离心清洗后过滤；b.将过滤后的球磨产物醋酸溶液浸渍后离心清洗过滤；c.将过滤后的固体干燥，制得用于废塑料裂解制蜡的催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志美，李传强，郑熙，刘项，刘书彬，张道君，牟存玉，李妍，张进，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：