【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及醇解催化剂，特别是涉及一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂及其应用。
技术介绍
1、聚酯由于其优异的物化性能，被广泛用于塑料包装和纺织等领域，以聚酯为首的合成纤维占比高达70%以上，成倍增长且难自然降解的聚酯不仅消耗了大量的石油资源，且对生态环境构成严重威胁。目前国内外有关废旧聚酯的化学回收主要以高纯的聚酯瓶片为原料，含杂聚酯塑料和纺织品由于染/颜料、助剂、其他混纺织物和塑料的掺杂，再生产物选择性和产率低，分离提纯难度大，一般都是降级后再利用，无法真正实现高效循环，除杂并提高含杂聚酯利用率成为制约废旧聚酯高效再生的瓶颈问题。
2、在废旧聚酯的化学回收方法（醇解、水解、氨解）中，醇解对杂质包容性较强，所得单体对苯二甲酸双羟乙酯（bhet）还可以用于环氧树脂、乙烯基酯、分散染料和不饱和聚酯的制备，具有应用潜力，根据相关醇解动力学计算，聚酯的乙二醇醇解在温和的反应条件下非常缓慢，因此催化剂的使用是不可避免的，乙酸锌在常见的金属盐中表现出最好的醇解催化活性，可实现较高的聚酯转化率和bhet选择性。
3、然而可溶性金属乙酸盐由于毒性和难分离的问题不可避免会提高分离成本，影响产物的颜色和纯度，而已报道的非均相催化剂仅在聚酯的熔融状态和高压下表现出优异的催化活性，加剧了乙二醇的副反应和回收能耗，因此开发易分离、热稳定性高、低廉且可在温和条件下催化聚酯醇解的催化剂仍是目前聚酯醇解的研究重点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于含杂聚酯醇解废
2、为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，多孔磁性催化剂是利用共沉淀法将含杂聚酯醇解得到的废弃物与金属氧化物结合得到的。
3、优选的，含杂聚酯醇解得到的废弃物的制备过程为：
4、将含杂聚酯和醇解催化剂加入乙二醇中，搅拌并在195-198℃下解聚1-3h，解聚结束后降温至120-140℃并趁热过滤，得到含杂聚酯醇解得到的废弃物。
5、优选的，催化剂、乙二醇、含杂聚酯的质量比为0.2-0.6:100:50。
6、优选的，含杂聚酯包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、含混纺织物或染料的聚酯纺织品、含其他塑料或颜料的聚酯瓶片中的一种或几种。
7、优选的，醇解催化剂为乙酸锌或多孔磁性催化剂；醇解催化剂为乙酸锌时，解聚结束后直接降温趁热过滤，滤渣即为含杂聚酯醇解得到的废弃物；醇解催化剂为多孔磁性催化剂时，解聚结束后降温趁热过滤，利用乙醇/去离子水将滤渣反复洗涤至ph为中性，通过外加磁铁磁吸分离多孔磁性催化剂后，即得含杂聚酯醇解得到的废弃物。
8、优选的，含杂聚酯醇解得到的废弃物，其主要成分为未完全反应的聚酯低聚物、染料或颜料等有色杂质，除聚酯外其他塑料或纺织品。
9、优选的，多孔磁性催化剂的制备过程为：
10、在氮气氛围下，将可溶性金属盐作为前驱体溶于水，随后加入含杂聚酯醇解得到的废弃物形成均一的混合液，氨水调节ph至9-11，并在70-90℃下持续搅拌1-2h，过滤沉淀后，通过洗涤、分离、烘干、煅烧、洗涤、分离、烘干得到多孔磁性催化剂。
11、优选的，可溶性金属盐为铁盐和锌盐中的一种或两种，可溶性金属盐在水中的添加量为0.1-0.4mol/l，含杂聚酯醇解得到的废弃物在水中的添加量为5-10g/l。
12、优选的，铁盐为fecl3·6h2o、feso4·7h2o，锌盐为zncl2·4h2o。
13、优选的，煅烧步骤为将烘干的沉淀物送入马弗炉中，将沉淀物在n2氛围下以10℃/min的速率从室温升至600-800℃并保温2-6h，以彻底除去残留有机物。
14、本专利技术第二方面提供了一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂的应用，多孔磁性催化剂应用于含杂聚酯醇解过程中的醇解催化剂。
15、优选的，将含杂聚酯和多孔磁性催化剂加入乙二醇中，搅拌并在195-198℃下解聚1-3h，解聚结束后降温至120-140℃并趁热过滤，利用乙醇/去离子水将滤渣反复洗涤至ph为中性，通过外加磁铁磁吸分离、煅烧、洗涤、分离、干燥得到多孔磁性催化剂。滤渣中去除多孔磁性催化剂后可以继续添加可溶性金属盐继续重复上述步骤制备多孔磁性催化剂。
16、优选的，重结晶分离滤液得到醇解单体，其过程包括在醇解液中加入相同体积的水，搅拌后混合后在1-4℃下静置8-12h，再过滤得到醇解单体。醇解单体的主要成分为对苯二甲酸二乙二醇酯（bhet）。
17、因此，本专利技术采用上述结构的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂及其应用，具有以下有益效果：
18、（1）本专利技术利用共沉淀法将含杂聚酯醇解得到的废弃物与金属氧化物结合制备了一种兼具磁性、吸附性、热稳定性和酸性的多孔磁性催化剂，解决了含杂聚酯在醇解过程中因原料不能完全转化为单体所造成的二次污染问题，同时也降低了多孔磁性催化剂的制备成本，同步实现了含杂聚酯的升级回收和低成本、高活性催化剂的制备。
19、（2）本专利技术中所制多孔磁性催化剂可再用于含杂聚酯的醇解催化，金属氧化物中的过渡金属作为固态路易斯酸与聚酯羰基碳形成配位键，提高羰基碳的电正性，加快了乙二醇对聚酯的亲核攻击。铁氧体中的磁性成分促进了外加磁力对催化剂的回收，减少了催化剂残留对产物提纯的影响。同时，含杂聚酯醇解废弃物煅烧后形成的多孔碳结构提高了多孔磁性催化剂的吸附性和热稳定性，增加了催化剂的活性位点。通过含杂聚酯醇解得到的废弃物与金属氧化物的复合制备了一种可用于聚酯醇解的高效非均相催化剂。
20、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：多孔磁性催化剂是利用共沉淀法将含杂聚酯醇解得到的废弃物与金属氧化物结合得到的。
2.根据权利要求1所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：含杂聚酯醇解得到的废弃物的制备过程为：
3.根据权利要求2所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：催化剂、乙二醇、含杂聚酯的质量比为0.2-0.6:100:50。
4.根据权利要求3所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：含杂聚酯包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、含混纺织物或染料的聚酯纺织品、含其他塑料或颜料的聚酯瓶片中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：醇解催化剂为乙酸锌或多孔磁性催化剂；醇解催化剂为乙酸锌时，解聚结束后直接降温趁热过滤，滤渣即为含杂聚酯醇解得到的废弃物；醇解催化剂为多孔磁性催化剂时，解聚结束后降温趁热过滤，利用乙醇/去离子水将滤渣反复洗涤至pH为中性，通过外加磁铁磁
6.根据权利要求5所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：多孔磁性催化剂的制备过程为：
7.根据权利要求6所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：可溶性金属盐为铁盐和锌盐中的一种或两种，可溶性金属盐在水中的添加量为0.1-0.4mol/L，含杂聚酯醇解得到的废弃物在水中的添加量为5-10g/L。
8.根据权利要求7所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：煅烧步骤为将烘干的沉淀物送入马弗炉中，将沉淀物在N2氛围下以10℃/min的速率从室温升至600-800℃并保温2-6h，以彻底除去残留有机物。
9.根据权利要求1所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂的应用，其特征在于：多孔磁性催化剂应用于含杂聚酯醇解过程中的醇解催化剂。
10.根据权利要求8所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂的应用，其特征在于：将含杂聚酯和多孔磁性催化剂加入乙二醇中，搅拌并在195-198℃下解聚1-3h，解聚结束后降温至120-140℃并趁热过滤，利用乙醇/去离子水将滤渣反复洗涤至pH为中性，通过外加磁铁磁吸分离、煅烧、洗涤、分离、干燥得到多孔磁性催化剂，同时重结晶分离滤液得到醇解单体。
...【技术特征摘要】
1.一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：多孔磁性催化剂是利用共沉淀法将含杂聚酯醇解得到的废弃物与金属氧化物结合得到的。
2.根据权利要求1所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：含杂聚酯醇解得到的废弃物的制备过程为：
3.根据权利要求2所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：催化剂、乙二醇、含杂聚酯的质量比为0.2-0.6:100:50。
4.根据权利要求3所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：含杂聚酯包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、含混纺织物或染料的聚酯纺织品、含其他塑料或颜料的聚酯瓶片中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的一种基于含杂聚酯醇解废弃物的多孔磁性催化剂，其特征在于：醇解催化剂为乙酸锌或多孔磁性催化剂；醇解催化剂为乙酸锌时，解聚结束后直接降温趁热过滤，滤渣即为含杂聚酯醇解得到的废弃物；醇解催化剂为多孔磁性催化剂时，解聚结束后降温趁热过滤，利用乙醇/去离子水将滤渣反复洗涤至ph为中性，通过外加磁铁磁吸分离多孔磁性催化剂后，即得含杂聚酯醇解得到的废弃物。
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李艳艳，沈加加，崔利，李喆，杨雅茹，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：
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