Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu quá trình pirol hóa Polyethylene Terephthalate (PET) sử dụng máy phân tích nhiệt trọng lượng với sự hiện diện của nano-catalyst: nghiên cứu động học và nhiệt động học
Tóm tắt
Polyethylene Terephthalate (PET) là một loại nhựa thường được sử dụng trong ngành công nghiệp, nhưng việc tái chế nó gặp nhiều khó khăn do xu hướng sản sinh một loạt các sản phẩm khí trong quá trình cracker xúc tác. Nghiên cứu hiện tại nhằm mục tiêu nghiên cứu hiệu quả của nano-oxit nickel và nano-oxit vanadi như là các xúc tác cho quá trình cracker của PET bằng cách sử dụng máy phân tích nhiệt trọng lượng. Việc pha tạp các xúc tác và điều trị bằng hydro tiếp theo đã dẫn đến sự giảm đáng kể kích thước của chúng, với mức giảm ít nhất 50%. Trong số các sự kết hợp xúc tác-PET được thử nghiệm, sự giảm NiO pha tạp V2O5 có năng lượng kích hoạt tốt nhất là 183,8 kJ/mol và tỷ lệ trọng lượng còn lại thấp nhất là 0,12 wt%. PET tinh khiết không có xúc tác được phát hiện có năng lượng kích hoạt cao hơn, dao động từ 248 đến 292 kJ/mol. PET kết hợp với NiO pha tạp V2O5 bằng phương pháp giảm có tỷ lệ chuyển đổi cao nhất với tỷ lệ trọng lượng đạo hàm tối đa là 19,2%, trong khi PET kết hợp với NiO pha tạp V2O5 và PET kết hợp với nano-V2O5 bằng phương pháp giảm có tỷ lệ chuyển đổi thấp hơn là 15%.
Từ khóa
#Polyethylene Terephthalate #Pirol hóa #Xúc tác nano #Năng lượng kích hoạt #Nghiên cứu nhiệt động họcTài liệu tham khảo
Bouzbib M, Rohoncz J, Sinko K (2022) Effect of vanadium precursor on dip-coated vanadium oxide thin films. J Sol Gel Sci Technol 105:278–290
Dai L, Wang Y, Liu Y, Ruan R (2020) Microwave-assisted pyrolysis of formic acid pretreated bamboo sawdust for bio-oil production. Environ Res 182:108988
Das P, Tiwari P (2019) Thermal degradation study of waste polyethylene terephthalate (PET) under inert and oxidative environments. Thermochim Acta 679:178340
Diaz Silvarrey LS, Phan AN (2016) Kinetic study of municipal plastic waste. Int J Hydrogen Energy 41:16352–16364
Diaz-Silvarrey LS, McMahon A, Phan AN (2018) Benzoic acid recovery via waste poly (ethylene terephthalate)(PET) catalytic pyrolysis using sulphated zirconia catalyst. J Anal Appl Pyrol 134:621–631
Fang H, Luo Z, Yang H, Wu Y (2014) The effects of the size and the doping concentration on the power factor of n-type lead telluride nanocrystals for thermoelectric energy conversion. Nano Lett 14(3):1153–1157
Fattahi M, Kazemeini M, Khorasheh F, Rashidi AM (2015) Morphological investigations of nanostructured V 2 O 5 over graphene used for the ODHP reaction: from synthesis to physiochemical evaluations. Catal Sci Technol 5(2):910–924
Gebre SH (2023) Recent developments of supported and magnetic nanocatalysts for organic transformations: an up-to-date review. Appl Nanosci 13:15–63
Holland BJ, Hay JN (2002) The thermal degradation of PET and analogous polyesters measured by thermal analysis–Fourier transform infrared spectroscopy. Polymer 43(6):1835–1847
Kaban APS, Rahmat NG, Fatriansyah JF (2020) Kinetics of catalytic pyrolysis of polyethylene terephthalate (PET) plastic polymer with zeolite. AIP Conf Proceed 2262:050007
Kotta A, Seo HK (2020) Facile synthesis of highly conductive vanadium-doped NiO film for transparent conductive oxide. Appl Sci 10(16):5415
Martin-Gullon I, Esperanza M, Font R (2001) Kinetic model for the pyrolysis and combustion of poly-(ethylene terephthalate)(PET). J Anal Appl Pyrolysis 58:635–650
Mohammed SA, Al Amouri L, Yousif E, Abd Ali A, Mabood F, Abbas HF, Alyaqoobi S (2018) Synthesis of NiO: V2O5 nanocomposite and its photocatalytic efficiency for methyl orange degradation. Heliyon 4(3):e00581
Murugesan K, Sivakumar P, Palanisamy P (2016) An Overview on synthesis of metal oxide nanoparticles. S Asian J Eng and Technol 2(14):58–66
Niksiar A, Faramarzi AH, Sohrabi M (2015) Kinetic study of polyethylene terephthalate (PET) pyrolysis in a spouted bed reactor. J Anal Appl Pyrol 113:419–425
Özsin G, Kılıç M, Apaydin-Varol E, Pütün AE, Pütün E (2020) A thermo-kinetic study on co-pyrolysis of oil shale and polyethylene terephthalate using TGA/FT-IR. Korean J Chem Eng 37:1888–1898
Parvizi MR, Ardjmand M, Habibzadeh S (2022) Synthesis and characterization of nanocatalyst of Co–Mo/Al2O3-TiO2 for the olefin hydrogenation of pyrolysis gasoline. Appl Nanosci 12:2695–2706
Patil HR, Murthy Z (2019) Ionic liquid assisted vanadium pentoxide synthesis through sol–gel method: catalyst support for broad molecular weight distribution polyethylene synthesis. Arab J Chem 12(8):4490–4501
Poletto M (2016) Thermogravimetric analysis and kinetic study of pine wood pyrolysis. Revis Ciência Da Madeira 7(2):111–118
Rahimi S, Yousefi MR, Rostamizadeh M (2021) Metal-doped high silica ZSM-5 nanocatalyst for efficient conversion of plastic to value-added hydrocarbons. Polym Degrad Stab 191:109653
Run M, Zhang D, Wu S, Wu G (2007) Thermal decomposition of poly (ethylene terephthalate)/mesoporous molecular sieve composites. Front Chem Eng China 1:50–54
Shahi A, Roozbehani B, Mirdrikvand M (2022) Catalytic pyrolysis of waste polyethylene terephthalate granules using a Lewis-Brønsted acid sites catalyst. Clean Technol Environ Policy 24(3):779–787
Sharma R, Yadav K (2018) Effect of lattice defects on the structural and optical properties of Ni1− XAgXO (where X= 0.0, 0.01, 0.03, 0.05, 0.10 and 0.15) nanoparticles. Appl Phys A 124(2):1–10
Shrivathsa V, Shetty SS, Bhat S, Jayarama A, Pinto R (2022) Effect of precursor dilution solvents on the growth of V2O5 thin films using spray pyrolysis. Mater Today Proceed 66:2499–2503
Singh N, Umar A, Singh N, Fouad H, Alothman OY, Haque FZ (2018) Highly sensitive optical ammonia gas sensor based on Sn Doped V2O5 Nanoparticles. Mater Res Bull 108:266–274
Slewa LH, Abbas TA, Ahmed NM (2020) Effect of Sn doping and annealing on the morphology, structural, optical, and electrical properties of 3D (micro/nano) V2O5 sphere for high sensitivity pH-EGFET sensor. Sens Actuators B Chem 305:127515
Somwanshi SB, Somvanshi SB, Kharat PB (2020) Nanocatalyst: A brief review on synthesis to applications. J Phys Conf Ser 1644:012046
Wang G, Morrin A, Li M, Liu N, Luo X (2018) Nanomaterial-doped conducting polymers for electrochemical sensors and biosensors. J Mater Chem B 6(25):4173–4190
Wang C-C, Lu C-L, Shieu F-S, Shih HC (2021) Structure and photoluminescence properties of thermally synthesized V2O5 and Al-doped V2O5 nanostructures. Materials 14(2):359
Xueliang Cui Y, Long XZ et al (2018) Pd-doped Ni nanoparticle-modified N-doped carbon nanocatalyst with high Pd atom utilization for the transfer hydrogenation of nitroarenes. Green Chem 20(5):1121
Yao J, Li Y, Massé RC, Uchaker E, Cao G (2018) Revitalized interest in vanadium pentoxide as cathode material for lithium-ion batteries and beyond. Energy Storage Mater 11:205–259