La pyrolyse est une technologie de recyclage prometteuse qui permet d’utiliser les déchets plastiques comme alternative précieuse aux combustibles fossiles pour la production de carburants, de produits chimiques et de matériaux. Le processus ne nécessite pas d’eau et implique la décomposition thermique des déchets plastiques en composants plus simples. Actuellement, l’utilisation de catalyseurs, en particulier de catalyseurs hétérogènes, pour la pyrolyse a montré le potentiel d’améliorer la sélectivité envers les produits ciblés et d’améliorer l’efficacité du procédé. Les chercheurs explorent activement le développement et l’amélioration de catalyseurs hétérogènes pour la pyrolyse du plastique. Cependant, une compréhension détaillée de l'interaction entre les propriétés du catalyseur et le comportement de la pyrolyse est encore limitée, ce qui entrave la conception rationnelle de catalyseurs efficaces.
Dans ce travail, l'interaction entre les propriétés du catalyseur et les comportements de pyrolyse au cours de la pyrolyse catalytique de déchets plastiques en polyéthylène basse densité (LDPE) sur des catalyseurs zéolitiques métalliques hiérarchiques a été étudiée. La structure hiérarchique améliore les propriétés de transfert de masse et de chaleur, et la présence de métal facilite le clivage des liaisons des molécules de LDPE. Des caractérisations et analyses détaillées ont révélé l'évolution des propriétés physicochimiques au cours du processus de pyrolyse catalytique, y compris la cokéfaction du catalyseur et l'évolution des sites actifs. Les résultats donnent un aperçu du mécanisme de désactivation du catalyseur, ce qui peut guider la conception rationnelle de catalyseurs stables et efficaces pour la pyrolyse.
L'équipe de recherche a analysé comment la composition du catalyseur et les conditions de réaction affectaient les produits du processus de pyrolyse. Ils ont découvert qu’en utilisant un catalyseur contenant du zinc et un type spécifique de zéolite, ils pouvaient produire des produits plus précieux, tels que le benzène, le toluène et le xylène, couramment utilisés dans la production de carburants et d’autres produits chimiques.
Cette recherche pourrait avoir des implications significatives pour le recyclage des déchets plastiques. En utilisant la pyrolyse pour décomposer le plastique en molécules plus petites, il est possible de récupérer des ressources précieuses et de réduire l'impact environnemental des déchets plastiques. Les chercheurs prévoient de poursuivre leurs travaux pour développer et optimiser le processus de pyrolyse et explorer de nouvelles façons d'utiliser les produits de la pyrolyse pour créer de nouveaux matériaux et produits.
