文章信息
通讯作者：刘泽伟 校聘副教授，李彬 教授
通讯单位：昆明理工大学环境科学与工程学院
亮点
• 纺织废弃物的催化热解存在自由基链反应和碳正离子机理。
摘要
摘要导图
（1）综述了纺织废弃物催化热解制备高值产品的研究现状，探讨了纺织废物催化热解的机理。分析了热解产品的潜在应用和对未来发展方向进行了展望。
（2）自由基链反应及碳正离子机理是纺织废弃物催化热解过程中的主要机理。催化剂失活的主要原因有积炭、金属烧结、催化剂中毒等。工业上常采用空气氧化法来消除催化剂的积炭。
（3）纺织废弃物催化热解产物可应用于能源和材料等领域。将具有催化活性的工业固体废物开发成高活性、廉价的催化剂，实现特定产品的针对性选择是未来的发展趋势。
（4）本文对纺织废弃物催化热解制备高价值产品的研究具有指导意义。
研究内容
图1 纺织废弃物催化热解机理
如图2所示，显示了催化剂部分失活的原因和再生方法。热化学转化过程中催化剂失活的主要原因包括焦炭沉积、金属烧结、热降解、结构降解、活性位点浸出和中毒。可简单归结为三种原因：化学、机械和热。焦炭通过覆盖活性位点和造成孔隙堵塞这两种方式影响催化剂的活性。催化剂中毒和活性物质浸出是由于反应物、产物或杂质在活性部位发生化学吸附。烧结是由于催化剂受热导致催化相的微晶生长和载体坍塌和微晶孔坍塌。由机械原因导致的催化剂失活主要来自于催化剂的破碎和磨损。
图2 催化剂的失活与再生
图3 纺织废弃物催化热解产物的应用
图4 利用工业固体废物制备用于生产高品质产品的催化剂
文章结论
（1）LCA表明，与其他回收方法相比，使用催化热解回收纺织废弃物可以显著减少碳足迹。
（4）今后应开发铁基工业固体废物（赤泥和钢渣）作为廉价易得的纺织废弃物热解催化剂，并对实现产品的定向选择进行研究。
作者介绍
谢明，昆明理工大学2023级在读硕士研究生。主要研究方向：有机固体废物热化学转化能源化，目前发表SCI论文2篇，申请发明专利2项。
通讯邮箱：xm20210924@163.com
刘泽伟，博士，昆明理工大学环境科学与工程学院校聘副教授，硕士生导师。主要研究方向有机固废热化学转化、无机固废高温热处理、固体废物污染物释放、固体废物资源化利用。2022年12月获得同济大学环境科学与工程博士学位，师从赵由才教授。2019年7月-2022年9月，在中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所进行博士联合培养，师从黄启飞和黄泽春研究员。主要从事固体废物管理、固废热化学转化处理以及污染防控技术。至今为止，以（共）第一作者和（共）通讯身份发表中科院二区水平以上SCI论文22篇，EI论文4篇，申请专利12项。目前，作为负责人主持或研科骨干深度参与了国家重点实验室开放基金、国家自然科学基金、上海市科学技术委员会科研计划项目、国家重点研发计划专项、各地方生态环境厅以及企业委托项目12项。
李彬，教授，博导，昆明理工大学环境学院副院长，兼云南乡村振兴研究院副院长，主要从事环境低碳化治理技术研发和环境类专业教学。“兴滇英才”教学名师、青年拔尖人才，国家级一流课程“环境影响评价”负责人。拥有国家注册环保工程师、注册咨询工程师、注册环评工程师。先后到昆钢节能减排中心挂职副主任，德国克劳斯塔尔工业大学、华南理工大学、同济大学访学。
近年在国内外高水平期刊发表论文80余篇，获授权国际国内发明专利30余项。主持国家级科研项目3项、省部级项目6项。获云南省科技进步二等奖、有色行业技术发明一等奖各1项，获国家级教学成果二等奖、有色金属学会教学成果一等奖（排名第一）、云南省教学成果一等奖等。现任有色金属学会有色冶金资源综合利用专委会委员、中国再生资源产业技术创新战略联盟专家委员、中国硅酸盐学会固废与生态材料分会学术委员会委员、云南省环境标准化委员会委员，担任《轻金属》《有色金属学报》（中英文）编委。
通讯邮箱：libin@kust.edu.cn
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