Catalytic Pyrolysis of Polyolefins: Tuning Product Selectivity toward Light Olefins

Promovendus/a: Oğuzhan Akin

Promotor(en): prof. Kevin Van Geem, prof. Paul Van Steenberge

De snelle groei van het wereldwijde plasticverbruik heeft geleid tot een toenemende hoeveelheid plasticafval, wat de nood aan efficiënte en duurzame recyclagestrategieën benadrukt. Dit proefschrift onderzoekt de katalytische opwaardering van pyrolysedampen van polyethyleen (PE), polypropyleen (PP) en gemengde polyolefinen (MPO) tot lichte olefinen via de ontwikkeling van nieuwe katalysatoren. De invloed van pyrolysetemperatuur, contacttijd en katalysatoreigenschappen op productverdeling en selectiviteit wordt systematisch bestudeerd. De resultaten tonen aan dat korte contacttijden secundaire reacties effectief onderdrukken en zo de opbrengst aan lichte olefinen verhogen. Bovendien verminderen fosformodificatie en de introductie van mesoporositeit de zuursterkte en vergroten zij de porie-openingen. Dit bevorderd het kraken van omvangrijke olefinische intermediairen en de selectiviteit naar lichte olefinen. Fosforimpregnatie verbetert daarnaast de stabiliteit van de katalysator door cokesvorming te beperken en de levensduur te verlengen. Co-pyrolyse van PET met polyolefinen toont aan dat zuurstofhoudende intermediairen kunnen worden omgezet in waardevolle aromaten, terwijl een hoge opbrengst aan lichte olefinen behouden blijft. Deze bevindingen bieden zowel mechanistische inzichten als praktische strategieën voor het ontwerpen van robuuste katalysatoren die efficiënte chemische recyclage van plasticafval naar hoogwaardige producten mogelijk maken.