Development of HZSM-12 zeolite for catalytic degradation of high-density polyethylene

Silva, Antônio Osimar Sousa da; Souza, M. J. B.; Pedrosa, Anne Michelle Garrido; Coriolano, Ana C. F.; Fernandes, Valter J.; Araújo, Antônio S.

doi:10.1016/j.micromeso.2017.02.049

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“…Landfill and incineration are the conventional means to deal with waste plastics. However, they cannot be widely accepted owing to the waste of resources and the harm to ecological environment . Chemical recycling has been a potential strategy for dealing with waste plastics .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Porous carbon nanosheet with high surface area derived from waste poly(ethylene terephthalate) for supercapacitor applications

Wen

Kierzek

Min

et al. 2019

J of Applied Polymer Sci

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Converting waste plastics into valuable carbon materials has obtained increasing attention. In addition, carbon materials have shown to be the ideal electrode materials for double-layer supercapacitors owing to their large specific surface area, high electrical conductivity, and stable physicochemical properties. Herein, an easily operated approach is established to efficiently convert waste poly(ethylene terephthalate) beverage bottles into porous carbon nanosheet (PCNS) through the combined processes of catalytic carbonization and KOH activation. PCNS features an ultrahigh specific surface area (2236 m 2 g −1 ), hierarchically porous architecture, and a large pore volume (3.0 cm 3 g −1 ). Such excellent physicochemical properties conjointly contribute to the outstanding supercapacitive performance: 169 F g −1 (6 M KOH) and 135 F g −1 (1 M Na 2 SO 4 ). Furthermore, PCNS shows a high capacitance of 121 F g −1 and a corresponding energy density of 30.6 Wh kg −1 at 0.2 A g −1 in the electrolyte of 1 M TEATFB/PC. When the current density increases to 10 A g −1 , the capacitance remains at 95 F g −1 , indicating the extraordinary rate capability. This work not only proposes a facile approach to synthesize PCNS for supercapacitors, but also puts forward a potential sustainable way to recycle waste plastics and further hopefully mitigates the waste plastics-related environmental issues.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Porous carbon nanosheet with high surface area derived from waste poly(ethylene terephthalate) for supercapacitor applications

Wen

Kierzek

Min

et al. 2019

J of Applied Polymer Sci

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“…Diante deste cenário preocupante, estudos destacam o potencial da degradação termocatalítica de resíduos plásticos [9][10][11][12]. O processo catalítico permite que a degradação do plástico seja realizada em temperaturas mais baixas [12].…”

Section: Introductionunclassified

“…O processo catalítico permite que a degradação do plástico seja realizada em temperaturas mais baixas [12]. Além disso, a conversão catalítica desses resíduos plásticos em produtos químicos valiosos pode caracterizar uma solução eficiente para o problema da poluição e uma boa alternativa à utilização dos combustíveis fósseis [9]. Os catalisadores mais comumente usados na degradação termo-catalítica de plásticos são zeólitas [13][14][15] e sílica alumina [16,17].…”

Section: Introductionunclassified

“…Neste sentido, a análise termogravimétrica (TG) é uma das técnicas comumente usadas para investigar tais processos, no que tange às reações de degradação térmica e catalítica [12]. Desta forma, utilizando-se de procedimentos experimentais adequados, informações sobre a cinética de degradação via TG podem ser obtidas [9,10,44], bem como uma previsão da energia de ativação aparente quantificada a partir da aplicação de modelos matemáticos (model-fitting e model-free kinetics) [45,46]. É importante notar que a energia de ativação derivada dos métodos conhecidos como model-free kinetics é mais confiável uma vez que não há necessidade de assumir quaisquer funções do mecanismo de reação para calcular os parâmetros cinéticos e investigar o processo de degradação de plásticos [45,47].…”

Section: Introductionunclassified

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Estudo cinético da degradação térmica e catalítica de polipropileno sob catalisadores mesoporosos tipo AlMCM-48

et al. 2021

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O lixo plástico sofreu um aumento drástico e se tornou um dos maiores problemas ambientais do século XXI. A degradação térmica e catalítica de plásticos é uma das soluções viáveis para esse problema, pois pode conduzir tanto a benefícios de proteção ambiental, quanto para processos economicamente vantajosos em termos de gastos de energia. Neste trabalho, é apresentado um estudo termogravimétrico da conversão do polipropileno (PP) na presença de catalisadores mesoporosos AlMCM-48 (Si/Al=50 e 100). O desempenho catalítico mostrou que a reação de degradação do PP ocorreu em etapas de reações complexas nas taxas de aquecimento 5, 10 e 20 °C min-1. Além disso, o volume dos poros dos catalisadores nas diferentes razões molares Si/Al influenciou o processo de degradação em condições não isotérmicas e desempenhou um papel importante na diminuição da temperatura de degradação do PP. A energia de ativação aparente (Ea) foi determinada pelo método de isoconversão de Vyazovkin. Os parâmetros cinéticos obtidos revelaram uma redução na Ea evidenciando uma média de 89, 66 e 59 kJ mol-1 para a degradação do PP puro, PP + AlMCM-48(50) e PP + AlMCM-48(100), respectivamente. Como mostrado pelos valores médios, ficou evidenciado que a maior eficiência foi do AlMCM-48(100) que teve uma diminuição da energia de ativação de cerca de 30 kJ mol-1 em relação a energia de ativação do PP puro.

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“…The addition of those additives also gives a high contribution to the degradation rate of the film, which lack of studies discussed. Incorporation of zeolites in PE improves the degradation properties of PE because the strong acid sites of zeolites promote the polymer chain cracking (production of low molecular weight hydrocarbon) [4]. Zeolites-silver loaded into PE films function as additives that controlled the release of silver ions from the film to the medium to inhibit the growth of microorganisms, and zeolites-silver did not change the thermal degradation of the film [5].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Characteristics and mechanical properties changes due to incorporation of aloe vera in polyethylene-based film

Karim¹,

Jai²,

Hamid³

et al. 2020

Sci. Res. J.

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Non-degradable properties of polyethylene (PE) films due to long-chain structure cause increment of solid waste plastic. Many researchers, with different purposes, have studied the incorporation of functional materials to PE. Studying the impact of incorporation of aloe vera (AV) into PE films in terms of its characteristic and mechanical properties is the main objective of this paper. The films were prepared using melt-blending and hot press technique. The characterization assessed for the PE and PE-AV films were spectroscopy, crystalline phase, thermal analysis and performance of mechanical properties of the sample. The functional group detected in spectroscopy studied did not show any changes for PE film or PE with the presence of AV. Lower thermal degradation temperature (Td) obtained for PE-AV3 while others film found no significant changes of Td value and only one peak of thermal degradation occurred for all film. The same goes to the analysis obtained from differential scanning calorimetry (DSC) data. However, the crystalline structure displayed momentous peak changes for PE with AV. The highest tensile strength (TS) obtained by PE-AV3, at once developing highest value of Young’s modulus (YM), modulus of resilience (UE) and modulus of toughness (UT). A certain amount of AV has substantial effect on changing the polymeric structure especially improving the mechanical properties of PE film. Therefore, AV has potential to become an additive for developing a new partially degradable PE film.

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Development of HZSM-12 zeolite for catalytic degradation of high-density polyethylene

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Porous carbon nanosheet with high surface area derived from waste poly(ethylene terephthalate) for supercapacitor applications

Porous carbon nanosheet with high surface area derived from waste poly(ethylene terephthalate) for supercapacitor applications

Estudo cinético da degradação térmica e catalítica de polipropileno sob catalisadores mesoporosos tipo AlMCM-48

Characteristics and mechanical properties changes due to incorporation of aloe vera in polyethylene-based film

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