近日，東營職業(yè)學(xué)院師生共創(chuàng)團隊在廢塑料資源化利用領(lǐng)域取得重要突破。該團隊成功開發(fā)出一款新型鈦基復(fù)合催化劑，通過創(chuàng)新設(shè)計與工藝優(yōu)化，顯著提升廢塑料催化裂解效率，在優(yōu)化條件下輕質(zhì)油產(chǎn)出率實現(xiàn)跨越式提升，為解決行業(yè)長期面臨的油品雜質(zhì)多、轉(zhuǎn)化效率低等難題提供了創(chuàng)新路徑。
催化劑設(shè)計瞄準三大反應(yīng)路徑
傳統(tǒng)廢塑料催化裂解技術(shù)中，催化劑易因結(jié)焦失活，導(dǎo)致產(chǎn)物重質(zhì)組分占比高、油品品質(zhì)差。研究團隊基于材料創(chuàng)新，將鈦基材料與過渡金屬結(jié)合，開發(fā)出具有特殊納米結(jié)構(gòu)的復(fù)合催化劑。該催化劑通過強化表面活性位點，精準調(diào)控裂解過程中的烯烴支化、鏈遷移及聚合反應(yīng)，有效降低產(chǎn)物中長鏈碳氫化合物比例，促進輕質(zhì)油生成。相較于傳統(tǒng)催化劑，其抗結(jié)焦性能與反應(yīng)選擇性顯著提升，副產(chǎn)物生成率大幅下降。
模擬優(yōu)化理論模型賦能工藝開發(fā)
為探索最佳工藝窗口，團隊利用密度泛函理論B3LYP方法，結(jié)合大量實驗驗證，系統(tǒng)性分析裂解反應(yīng)的熱力學(xué)與動力學(xué)特征。研究表明，在特定升溫速率、優(yōu)化的熱解溫度及合理的原料配比條件下，輕質(zhì)油轉(zhuǎn)化效率達到行業(yè)領(lǐng)先水平且油品雜質(zhì)含量大幅降低。
師生共創(chuàng)攻克產(chǎn)業(yè)化難題
該技術(shù)由東營職業(yè)學(xué)院石油化工技術(shù)專業(yè)師生團隊歷時多年聯(lián)合攻關(guān)完成。傳統(tǒng)催化劑常面臨活性不足或成本過高的矛盾，而新型鈦基催化劑通過材料復(fù)合與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，在性能與成本間實現(xiàn)平衡。目前，相關(guān)技術(shù)已獲實用新型專利，并通過實驗室驗證，正與多家企業(yè)合作推進中試生產(chǎn)。
推動廢塑料綠色循環(huán)
我國廢塑料年產(chǎn)量超6000萬噸，傳統(tǒng)熱解技術(shù)因效率低、成本高難以推廣。鈦基催化劑技術(shù)的突破，不僅提升了資源轉(zhuǎn)化效率，還可與低階煤共處理，實現(xiàn)廢棄資源協(xié)同利用。下一步，團隊將聯(lián)合企業(yè)優(yōu)化工藝裝備，推動該技術(shù)在規(guī)?；a(chǎn)中落地，為“雙碳”目標下塑料污染治理與能源再生提供技術(shù)支持。
從實驗室的創(chuàng)新火花到產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)曙光，東營職業(yè)學(xué)院師生團隊用行動證明：職業(yè)教育不僅是技能傳承的搖籃，更是科技攻堅的前沿陣地。在“雙碳”戰(zhàn)略引領(lǐng)下，這項“變廢為寶”的技術(shù)，正成為連接職教改革、生態(tài)治理與能源轉(zhuǎn)型的紐帶，為可持續(xù)發(fā)展寫下鮮活的職教注腳。（大眾新聞記者 王明華 通訊員 王飛飛 夏明碩）
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