[01195403]纳米技术高效催化二氧化碳合成可降解塑料的研究

一、课题来源与背景：　　纳米技术高效催化二氧化碳合成可降解塑料的研究是广州市科技攻关计划——科技攻关重大项目（纳米技术专项项目），专题合同编号为 2001-Z-114-01。该项目在新型碳源材料开发——二氧化碳综合利用制备有机化合物及其材料、二氧化碳高效利用——二氧化碳固定量为43重量%、减轻白色污染的危害——替代传统不可降解材料通用聚烯烃材料等方面具有突出的社会意义。二、技术原理及性能指标：该项目旨在通过纳米技术制备一种高效催化剂，将工业废气二氧化碳转化成可以完全降解的塑料，且不会对环境造成二次污染。通过分子设计制备了纳米负载催化剂，该项目的技术指标如下：　　1．制备出了具有自主知识产权的安全型羧酸锌及载体化催化剂，确立了适合工业化的聚合工艺和技术参数。申请了美国专利1项，中国专利3项。　　2．建立和完成了500L中试规模聚合反应及后处理示范生产装置，完成了间歇聚合及后处理工艺。在500L聚合反应装置上获得了百公斤级产品，性能指标如下：分子量大于1×10^5，二氧化碳固定量为43 wt%，热分解温度高于250℃，抗张强度高于25MPa，伸长率大于1000%。　　3．成功地控制聚合反应时间在20小时，催化剂活性大于80 g聚合物/g主催化剂。　　4. 将二氧化碳共聚物的成本价成功地控制在11，000元/吨以内。三、成果的创造性、先进性：　　该项目采用纳米技术制备高效催化剂，实现了高效催化二氧化碳共聚制备可降解塑料，其催化效率最高达180克聚合物/克催化剂，而且成本低，适合工业化规模生产应用，其催化效率处于国际领先水平。四、技术成熟程度，适用范围和安全性：　　相关成果将协助企业建立年产千吨级二氧化碳聚合物的生产线，同时为二氧化碳聚合物万吨级生产逐步提供技术数据，达到工业化可接受的成本标准。同时以二氧化碳聚合物的工业化为基础，可望在我国形成具有国际竞争力的全降解医药和食品包装材料等方面的产业。五、应用情况及存在问题：该项目处于中试阶段，从实验室到真正的产业化还有一个较长的过程，必须对工业化工艺参数进行进一步的优化，解决好产业化的两个关键问题：材料的加工应用问题即市场问题；聚合工艺的优化问题即进一步降低生产成本的问题。