臺灣國際科展

同「鋅」協力 —— 以醇解法探討金屬鋅催化解聚 PET之反應

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2021年
科別
環境工程
得獎情形
四等獎
學校名稱
臺北市立永春高級中學
指導老師
陳玠霖;吳嘉文
作者
方柏凱;林映慈;吳昱謙
關鍵字
解聚、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、廢電池

摘要或動機

聚對苯二甲酸乙二酯 (PET) 是一種常見的合成高分子材料,其被應用的範圍相當廣泛,如產品包裝、手提袋等,然而隨著人類的過度使用,越來越多的 PET 產品被發現有回收不當的現象。 文獻指出,醇解法為一具有反應條件簡單、反應過程溫和及較不會產生多餘副產物的解聚 PET 方法,且醇解法能使用非均相觸媒,具有易於分離觸媒的優勢,具工業化潛力。本研究嘗試利用廢電池中的鋅作為催化劑用以解聚 PET 成單體對苯二甲酸乙二酯(BHET),並深入討論影響反應進行的因素與發展應用。利用廢電池中的鋅作為催化劑不但成本低廉,也更能符合本研究的核心「綠色化學」。 本研究已透過最適化條件搜尋,發現能在催化劑使用量為 0.2 克、反應時間 4 小時、反應溫度 180 度時,解聚 5 克的 PET,有最佳效果之 BHET 產率 75.8% 和 PET 轉化率 93.2%。根據最適化反應條件,並比較不同種的鋅化合物做為催化劑,發現廢電池中的鋅作為催化劑催化反應,具有較佳的轉化率與產率。


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