Enhancing sustainable waste management: Hydrothermal carbonization of polyethylene terephthalate and polystyrene plastics for energy recovery

聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚苯乙烯 水热碳化 碳化 废物管理 材料科学 热液循环 聚乙烯 发泡聚苯乙烯 可持续能源 塑料废料 化学工程 业务 复合材料 聚合物 可再生能源 扫描电子显微镜 工程类 电气工程
作者
Clovis Awah,Kevin M. Van Geem,Philippe M. Heynderickx
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier]
卷期号:946: 174110-174110
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.174110
摘要

Hydrothermal carbonization (HTC) of single plastic polymers such as polyethylene terephthalate (PET) and polystyrene (PS) has not yet been explored on a large scale, particularly their thermal behavior, chemical transformations under subcritical conditions, and the energy properties of the resultant hydrochar. This study investigated these aspects by employing techniques, such as thermogravimetric analysis (TGA), Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR), elemental and calorific analysis. The results show that PET hydrochar has a superior energy densification (1.37) and energy yield (89 %) compared to PS hydrochar (1.13, 54 %). Hydrothermal carbonization modifies the chemical structure of the polymers by increasing the number of carbonyl groups (CO) in PET and forming new ones in PS, and by enhancing hydroxyl groups (OH) in PET while retaining them in PS. Both materials preserve their aromatic and aliphatic structures, with the introduction of alkenes groups (CC) in the PET hydrochar. PET hydrochar begins to decompose at lower temperatures (150-270 °C) than PS hydrochar (242-283 °C) but reaches higher peak temperatures (420-585 °C vs. 390-470 °C), with both types achieving similar burnout temperatures (650-800 °C). PET hydrochar recorded a higher activation energy (121-126 kJ/mol) than PS hydrochar (67-74 kJ/mol) with the Mampel first-order reaction model as the best fit.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
脑洞疼应助小鱼采纳,获得10
刚刚
刚刚
淡定宛白应助Edwyna采纳,获得10
1秒前
2秒前
4秒前
纯真电源发布了新的文献求助10
4秒前
Yanzi_发布了新的文献求助20
4秒前
syy666完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
皮皮怪发布了新的文献求助10
6秒前
坦率的刺猬完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
Cillian完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
MORNING发布了新的文献求助10
9秒前
杨凡完成签到,获得积分10
12秒前
烟花应助孙一采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
吴侬软语完成签到 ,获得积分10
13秒前
好久不见完成签到,获得积分20
13秒前
Bake完成签到,获得积分10
13秒前
小鱼发布了新的文献求助10
13秒前
神勇的念云完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
cy发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
爆米花应助活力的石头采纳,获得10
16秒前
16秒前
yuan完成签到,获得积分10
16秒前
hfguwn完成签到,获得积分10
18秒前
皮皮怪完成签到,获得积分10
18秒前
星星轨迹发布了新的文献求助10
19秒前
可乐完成签到 ,获得积分10
20秒前
唠叨的白玉完成签到,获得积分20
20秒前
大Doctor陈发布了新的文献求助10
20秒前
zjz发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Fermented Coffee Market 2000
微纳米加工技术及其应用 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 420
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5289383
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4441048
关于积分的说明 13826327
捐赠科研通 4323397
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2373160
邀请新用户注册赠送积分活动 1368598
关于科研通互助平台的介绍 1332483