1.微波辅助的基于双层铁基催化剂催化裂解聚乙烯的工艺,其特征在于包括:
1)、铁系催化剂FeMO的制备:
3+ y+
将Fe(NO3)3和M(NO3)y与柠檬酸按照Fe :M :柠檬酸摩尔比1:n:(1+n)的比例混合,其中n=1 2,再加入去离子水使得其溶解并混合均匀得到混合液,在60摄氏度将混合液加热2‑4~小时,冷却到室温得到凝胶,将所得凝胶在气氛炉中一定的气氛下于350摄氏度保温3小时,得到FeMO催化剂粉末,其中M为Ni、Al、Co、Mn、Cu、Mg、Zn、Ce、Pd、Yb、La、Zr中的一种或两种的混合;
2)、复合碳纳米管的制备:
(1)将质量比为1:1的聚乙烯与FeMO催化剂均匀混合后倒入微波反应器,用氮气吹扫至排净空气,使用逐步增加微波功率的方法进行微波裂解反应,直至聚乙烯裂解完全;
(2)反应结束后,将残留的固体再与聚乙烯按照质量比1:1的比例均匀混合后再次装入微波反应器内;重复(1)的步骤,再次进行微波裂解反应,直至聚乙烯裂解完全;
(3)重复(2)的步骤1‑13次可得到自制的复合碳纳米管;
3)、FeMO/CNT复合型催化剂的制备
将铁催化剂FeMO、复合碳纳米管和无水乙醇按照质量比为1:(0.01‑0.05):10的比例混合后,使用超声粉碎仪对混合物进行超声混合处理20分钟得到均匀混合物, 将混合物在60摄氏度下搅拌蒸干后放于120摄氏度烘箱内再烘干3小时, 最后得到FeMO/CNT复合型催化剂;
4)、微波辅助催化裂解聚乙烯
(1)将聚乙烯与FeMO/CNT复合型催化剂以质量比1:1的比例混合均匀,置于反应器底部形成第一层物料,第一层物料高度为H1,然后在第一层物料之上,再加入第二层物料FeMO/CNT复合型催化剂,第一层物料的高度与第二层物料的高度比例为H1:H2=1:(0.5‑2);
(2)以氮气吹扫至排净空气后,使用逐步增加微波功率的方法进行微波裂解反应;逐步增加微波功率的方法进行微波裂解反应是指先将微波反应器功率调至200‑300瓦,维持5‑
10秒;再将微波功率调至650瓦‑700瓦保持20‑30秒;再将功率调整到850瓦‑900瓦保持20‑
30秒,最终将微波功率调整至1000瓦保持3‑5分钟直至聚乙烯裂解完全。
2.根据权利要求1所述的微波辅助的基于双层铁基催化剂催化裂解聚乙烯的工艺,其特征在于步骤1)中当为M两种金属元素的混合时,两种金属元素的摩尔比为1:1。
3.根据权利要求1所述的微波辅助的基于双层铁基催化剂催化裂解聚乙烯的工艺,其特征在于步骤1)中的气氛为氮气、空气或者氩气。
4.微波辅助的基于双层铁基催化剂催化裂解聚乙烯的工艺,其特征在于包括:
1)、铁系催化剂FeO的制备:
将Fe(NO3)3和柠檬酸按照摩尔比1:1的比例混合,再加入去离子水使得其溶解并混合均匀得到混合液,在60摄氏度将混合液加热2‑4小时,冷却到室温得到凝胶,将所得凝胶在气氛炉中一定的气氛下于350摄氏度保温3小时,得到FeO催化剂粉末;
2)、微波辅助催化裂解聚乙烯
(1)将聚乙烯与FeO催化剂粉末以质量比1:1的比例混合均匀,置于反应器底部形成第一层物料,第一层物料高度为H1,然后在第一层物料之上,再加入第二层物料FeO催化剂,第二层物料高度为H2,第一层物料的高度与第二层物料的高度比例为H1:H2=1:(0.5‑2);
(2)以氮气吹扫至排净空气后,使用逐步增加微波功率的方法进行微波裂解反应;逐步增加微波功率的方法进行微波裂解反应为:逐步增加微波功率的方法进行微波裂解反应是指先将微波反应器功率调至200‑300瓦,维持5‑10秒;再将微波功率调至650瓦‑700瓦保持
20‑30秒;再将功率调整到850瓦‑900瓦保持20‑30秒,最终将微波功率调整至1000瓦保持3‑
5分钟直至聚乙烯裂解完全。