隨著石油化學工業的發展,高分子合成材料的應用可說是越來越廣泛,特別是各種包裝材料大量使用高分子合成材料,其中又以發泡聚苯乙烯(PS)包裝材料占最大比重。聚苯乙烯除了用於包裝材料外,用於餐具、裝飾、玩具的聚苯乙烯產品也是越來越多,因這些產品多為一次性使用,因而給自然界帶來了嚴重污染。 傳統上用來處理廢聚苯乙烯之化學方法是以高溫熱裂解和催化裂解法為主。裂解後之產物包括苯乙烯(Styrene)單體和其它高辛烷值之燃油。本研究除了進行聚苯乙烯的熱裂解反應外,也嘗試以催化裂解的方式裂解聚苯乙烯,以期能增加苯乙烯的產率及選擇率。在熱裂解實驗部份,我們發現當裂解溫度愈高時,苯乙烯的產率和選擇率會愈高,在此裂解溫度扮演一相當重要的角色,在催化裂解實驗部份,開始先以使用傳統上常用的酸性觸媒進行裂解,我們選擇了文獻上曾報導過的高矽沸石、γ-Al2O3、 Y-Zeolite 和ZSM-5等四類酸觸性媒於不同的反應條件下進行操作。由實驗結果發現,在不同裂解溫度下此四類觸媒均會使苯乙烯的產率有下降的現象,這是因為酸性觸媒亦會生成苯及乙基苯之故,此外亦發現觸媒會有積碳現象的產生。 根據上述的實驗結果,我們開始嘗試利用文獻上所報導過的含浸法 (Impregnation)改良γ-Al2O3,我們試著將不同的 BaO、 CaO、 MnO、K20和ZnO等金屬氧化物覆蓋至 γ-Al2O3的表面上,使觸媒的活性位置能轉移到這些金屬氧化物上。從我們的實驗結果顯示,在使用改良後的觸媒後,苯乙烯的產率已能較熱裂解增加約 5~15wt%,而且發現並無苯產物的產生和觸媒失活的現象。在不同的金屬氧化物中以 25% K2O/γ-Al2O3為觸媒時,所能獲得的苯乙烯產率和選擇率最高
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