方向一、废弃聚合物升级化学回收
研究目的:在双碳政策下,推动城市和工业废弃聚合物循环再利用,包括废旧塑料、废旧橡胶和天然废弃物等,实现千克或者吨级的转换为高附加值的材料,从而减少白色污染,推动变废为宝的可持续循环经济发展。
研究内容:
第一、开发新型催化剂与反应设备,实现废弃聚合物在700-800度下可控碳化制备功能碳材料,比如碳纳米球、碳纳米管、杯叠碳纳米管、石墨烯和多孔碳材料。
第二、开发高性能低温催化剂和工艺设备,实现废弃聚合物在低温下(360-550度)的可控降解与碳化,制备碳纳米颗粒、多孔碳、仿生蛇皮多孔碳以及基于碳化氮的共聚物半导体,发展废聚合物升级化学新型模式。
第三、将废弃塑料转化为金属-有机框架(MOF)材料及其复合材料,比如Mg-MOF,Ca-MOF、Co-MOF和Ni-MOF,为高性能、低成本的MOF材料提供新的制备策略。
第四、废弃聚合物超低温可控碳化反应,采用新型催化剂实现200-300度下聚合物的可控碳化制备多孔材料。
第五、废弃聚合物的可控降解,通过催化剂的设计,实现塑料低温(200-300度)可控降解,将废弃塑料转化为高附加值的化工产品。