微波法在離子液體制備及催化降解PET聚酯回收對苯二甲酸上的應用研究.pdf

1、聚對苯二甲酸乙二醇酯是一種優(yōu)良的聚酯材料，在諸多領域如飲料瓶、纖維、薄膜等領域中都有應用。但隨著PET產業(yè)的快速發(fā)展和產品的廣泛使用，產生大量的PET廢棄物。降解PET廢棄物的傳統(tǒng)方法需要大量濃酸或濃堿，且催化劑不能重復回用，設備腐蝕和污染現(xiàn)象嚴重。離子液體是一類極具應用前景的環(huán)保型溶劑及催化劑，不揮發(fā)、對水和空氣穩(wěn)定，對許多高分子材料具有良好溶解性及催化降解性。另外，微波加熱法可極大促進有機反應。本論文采用微波加熱法合成了若干種離子液

2、體，并選取其中一種離子液體，在微波條件下對廢棄的PET進行催化降解并回收對苯二甲酸，為廢棄PET的降解提供了新的方法與思路。主要研究內容如下：
　　 首先，在微波條件下，以氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)、氯化鋅為原料，合成離子液體1-丁基-3-甲基咪唑氯鋅酸鹽，并與常規(guī)合成方法進行對比。同時考察了溶劑對離子液體合成的影響。結果表明：運用微波法合成離子液體的效率遠高于常溫合成法；所用溶劑對離子液體的合成產率影響較大

3、；不同原料比對所合成離子液體的化學結構影響不大；原料摩爾比為[Bmim][Cl]：ZnCl2=1:2時，合成的產率最高。
　　 以合成的離子液體1-丁基-3-甲基咪唑氯化鋅鹽為催化劑，醇解聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，回收生成的對苯二甲酸(TPA)?？疾炝穗x子液體的合成條件、離子液體加入量、溶劑加入量、降解溫度、降解反應時間等因素對離子液體降解效果的影響。結果表明：(1)合成的離子液體可有效的催化降解PET，且對TPA的回收率

4、可達20％左右。微波法與常溫合成法制備的離子液體具有相同降解效果；使用不同溶劑合成的離子液體對PET的降解效果差異不大。
　　 本實驗成功的從聚酯降解產物中回收了對苯二甲酸，且純度較高；隨著離子液體加入量的增加，對苯二甲酸的回收率反而會降低；降解反應中，增加溶劑乙二醇的用量不會對對苯二甲酸的回收率產生明顯影響；降解溫度越高，聚酯的降解效果越好；隨著反應時間的延長，TPA的回收率會增加，但回收率有極限值。
　　 運用常規(guī)常

5、溫合成法或微波反應合成法合成了氫氧化1-丁基-3-甲基咪唑，測定合成產率并運用指示劑滴定法、電位滴定法對其羥基含量進行了測定。結果表明：以環(huán)己烷為溶劑合成氫氧化1-丁基-3-甲基咪唑時，隨著反應物中KOH比例的增加，離子液體產率呈先增加后減少的趨勢；隨著常溫合成反應時間的延長，合成離子液體的產率逐漸下降；生成的離子液體中的羥基含量與理論值較接近，大約都在21%左右；電位滴定法滴定離子液體所得結果與指示劑滴定法所得結果差異較大。