The Innovation Energy | 打破“扩散屏障”：孔道-酸性协同工程赋能聚乙烯废塑料制备航煤馏分芳烃

本文针对聚乙烯废塑料高值化利用中传统高温热解能耗高、产物附加值低的问题，提出了一种无氢温和条件下的转化策略。研究通过孔道-酸性协同工程，精准构筑多级孔ZSM-5催化剂，成功打破了“扩散屏障”。背景在于聚乙烯废塑料资源化转化依赖严苛条件，而温和条件下大分子中间体扩散受限易导致积碳失活。研究目的是通过调控孔道结构与酸位点分布，实现废塑料向高值航煤馏分芳烃的定向转化。结论表明，具有最优Vmeso/Vmicro比例（约2.7）的催化剂在280°C下实现了98%转化率，航煤馏分芳烃收率达37%，选择性提升至61%。分子动力学模拟证实关键中间体扩散速率提升一个数量级。技术经济与环境评估显示，该工艺能耗仅为17.0 MJ/kg，全球变暖潜势较传统路线降低55%以上。该工作为废塑料资源化处理提供了绿色、可持续的新路径。