论文标题：Plasma-catalytic cracking of polyethylene over Ni/Hβ zeolites to light hydrocarbon fuels and hydrogen without external heating

期刊：Frontiers of Chemical Science and Engineering

作者：Jianhui Han, Tianqi Yun, Chengxin Hou, Bingbing Chen, Tianhao Shi, Yanan Diao, Chuan Shi

发表时间：10 May 2025

DOI：10.1007/s11705-025-2583-9

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塑料废弃物的快速累积带来了严峻的环境挑战。冷等离子体驱动的降解技术为将塑料废弃物转化为高价值化学品提供了一条极具前景的途径。本研究开发了一种单级等离子体反应器，将冷等离子体（介质阻挡放电）与 Hβ沸石耦合，用于在相对温和的条件下降解聚乙烯，无需外部热输入或贵金属参与。研究考察了沸石孔结构和酸性对产物分布的影响，结果表明，在等离子体催化过程中，与其他沸石催化剂相比，Hβ-25的C1–C6烃产率最高（76 wt %），时空产率达103.8 mmol·gcat^-1·h^-1。同时发现，等离子体活化引发的高效预裂解作用，以及Hβ沸石孔道与初级裂解产物之间的最佳结构匹配性，是实现聚乙烯选择性转化为C1–C6烃的关键因素。此外，与Hβ-25载体相比，金属掺杂显著增强了C–H键的断裂，特别是10Ni/Hβ-25在等离子体辅助模式下表现出最高的氢产率（7.87 mmol·gplastic^-1），显著高于其在热裂解条件下的产率，表明等离子体催化降解技术在聚乙烯制氢领域具有巨大潜力。

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引用格式

Jianhui Han, Tianqi Yun, Chengxin Hou, Bingbing Chen, Tianhao Shi, Yanan Diao, Chuan Shi. Plasma-catalytic cracking of polyethylene over Ni/Hβ zeolites to light hydrocarbon fuels and hydrogen without external heating. Front. Chem. Sci. Eng., 2025, 19(8): 73 https://doi.org/10.1007/s11705-025-2583-9

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