Недавно команда профессора Шуай Юна, профессора Чжан Янина и доцента Пань Жумина из Школы энергетики ХПУ достигла значительного прогресса в области переработки пластиковых отходов. Исследователи предложили инновационный метод объёмного нагрева на основе электромагнитной индукции, использующий металлические пористые катализаторы для быстрого объёмного нагрева и высокоэффективного пиролиза с каталитической конверсией пластиковых отходов. Данный подход позволил достичь наивысшей на сегодняшний день эффективности извлечения углерода. Результаты исследования опубликованы в журнале National Science Review в статье «Enhancing carbon nanotubes production from pyrolysis-catalysis of plastic waste through monolithic heating».
Схема производства углеродных нанотрубок из пластиковых отходов методом пиролиза и катализа с использованием объёмного нагрева металлического пористого катализатора на основе электромагнитной индукции
Решая такие распространённые проблемы традиционного электрического нагрева, как низкая энергоэффективность и неравномерность нагрева, исследовательская группа инновационно объединила технологию электромагнитного индукционного нагрева с металлическими пористыми катализаторами. Это позволило обеспечить точное регулирование и интенсификацию процесса каталитической реакции, значительно повысить эффективность тепломассопереноса в реакционной системе, и предложить новый технологический путь для химической переработки пластиковых отходов.
Исследователи детально изучили механизм действия различных металлических катализаторов в процессе каталитического пиролиза, выявили закономерности влияния характеристик поверхности раздела катализатора на зарождение и рост углеродных нанотрубок, что создало теоретическую основу для разработки высокоэффективных катализаторов. Полученные углеродные нанотрубки демонстрируют широкие перспективы применения в таких областях, как хранение энергии и терморегулирование.
Сравнение циклической стабильности и каталитической эффективности пористого железного катализатора
Доцент Пань Жумин является первым автором статьи. Соавторами выступили аспиранты Школы энергетики Юй Цзе и Ян Ювэй, а также индонезийский профессор Бандунгского технологического института Илман Нуран Зайни. Профессор Шуай Юн, профессор Чжан Янин и доцент Пань Жумин являются ответственными авторами. Исследование выполнено при поддержке Национального фонда естественных наук Китая и Национальной программы ключевых исследований и разработок.
Ссылка на статью: https://doi.org/10.1093/nsr/nwag143