绿色化学（全套课件）.ppt

7.2 可降解塑料 7.2.1可降解塑料的种类及用途 降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求，在保存期内性能不变，而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害物质的塑料。 塑料的降解是指因化学和(或)物理因素和(或)微生物作用引起的构成塑料的大分子(或高分子、聚合物)链断裂的过程。塑料暴露于氧、水、热、光、射线、化学试剂、污染物质(尤指工业废气)、机械力(风、沙、雨、波、车辆交通等)以及微生物等环境条件(因素) 下的大分子链断裂过程被称为环境降解。 7.2.1可降解塑料的种类及用途 降解塑料的降解主要包括生物降解、光降解和化学降解。这三种主要降解过程相互间具有增效、协同和连贯作用。 降解塑料主要用于两个领域：一是原来使用普通塑料的领域，在这些领域，使用或消费后的塑料制品难于回收，并会对环境造成危害，如农用地膜和一次性塑料包装制品；二是以塑料代替其他材料的领域，在这些领域，使用降解塑料可带来方便，如高尔夫球场用球钉、育苗钵、热带雨林造林用苗木固定材料。 7.2.2 生物降解塑料 生物降解塑料是指在自然环境中通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料。 按照其降解特性可分为完全生物降解塑料和生物破坏性塑料。 按照其来源则可以分为天然高分子材料、微生物合成材料、化学合成材料、掺混型材料等。 7.2.2.1 生物降解塑料的降解原理 7.2.2.2 生物降解塑料的品种 (1)天然高分子型生物降解塑料 (2)微生物合成高分子型生物降解塑料。 (3)化学合成型生物降解塑料。 (4)掺混型降解塑料。 7.2.3 光降解塑料 光降解是指高分子材料受到光照而发生包括物理机械性能变化、化学键断裂以及化学结构变化的过程或现象。 在自然阳光或其他光源照射下，可引起光化学反应而降解的塑料称为光降解塑料。 7.2.3.1光降解塑料的降解原理 7.2.3.2 光降解塑料的品种 (1)共聚型光降解塑料。 ① 一氧化碳共聚物。 ②乙烯基酮类共聚物。 (2)添加型光降解塑料。 7.2.4光-生物双降解塑料 光-生物双降解塑料是结合光和生物双降解作用以达到完全降解的目的，它是目前国内外可降解塑料的主要研究、开发方向之一。 制备方法：是采用在通用高分子材料(如PE)中添加光敏剂、促氧化剂、抗氧剂和作为微生物培养基的生物降解增敏剂等的添加型技术途径。 光-生物降解塑料可分为淀粉型和非淀粉型两种类型。 7.2.5 复合降解塑料 复合降解塑料是集光降解、生物降解和化学助剂诱导性降解为一体的一种对环境友善的新型可环境降解塑料。 它不用淀粉而是采用价廉的碳酸钙粉、滑石粉等无机原料和光敏剂、化学助剂、聚乙烯(PE)等原料交联后制造而成。 此种原料易得，生产工艺简单，加工成本低廉，降解快而彻底，对环境无污染，还能提高土壤肥力的复合降解塑料。 5.2.1分子筛的结构 2. 环、笼和结构亚元 (1) 环。 5.2.1分子筛的结构 (2)笼(或空腔)。 5.2.1分子筛的结构 (3)结构亚元。 5.2.1分子筛的结构 3．硅铝分布和同晶取代 4．阳离子位置 5．水和其他吸着物 6．几种典型沸石分子筛的结构 5.2.2 分子筛的命名 分子筛常用命名法： (1)字母命名法。 (2)用相应矿物的名字来命名，如方沸石型、丝光沸石型等。 (3)当有其他四面体原子如P、Ca、Ge等取代Si或Al时，一般就用这种原子符号作前缀，加在合成沸石类型前面，如P-L即表示在骨架中P取代的沸石L。 (4)通过离子交换法制备的不同阳离子类型的合成沸石，如钙交换的沸石A，可简写为CaA；而Ca和A之间若加上连词符号“-”，如Ca-A，可以表示完全不同的沸石。 5.2.3 沸石的酸性 沸石分子筛酸性的研究始于铵离子交换Y型分子筛(NH4Y)。在600~650K和770~820K 下加热NH4Y可分别放出氨气和水汽，这种转化过程的化学计量关系已由氢和水的生成量证实。 对于沸石，B酸位和L酸位都存在，B酸中心是连接在晶格氧原子上的质子，而L酸中心可以是补偿电荷的阳离子或是三配位的硅原子。 5.2.4 分子筛的催化反应 5.2.4.1沸石分子筛上的择形反应 由于沸石具有小而均一的孔道，大多数活性中心都位于这些孔道内部。因此，催化反应的选择性常常取决于参加反应的分子与孔口的相对大小。 沸石的择形催化作用是1960年由Weisz和Frilette首先报道的。在石油和化学工业中，择形催化已在催化裂化和加氢裂解以及芳烃的烷基化方面，得到了广泛的应用。 因为催化活性是由反应物的大小决定的，这种形状选择性称为反应物选择性。 5.2.4.2分子筛代替AlCl3催化剂合成乙苯和异丙苯 乙苯和异内苯都是极为重要的基本有机化工材料，目前世界乙苯和异丙苯需求量分别达到17