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Population Balance Models for Catalytic Depolymerization: From Elementary Steps to Multiphase Reactors
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DOI：10.1021/acs.accounts.5c00088.png)
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摘要
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正在进行的塑料废弃物在垃圾填埋场和环境中的累积，正推动着关于聚合物化学回收过程及催化剂的研究。传统建模策略不适用于这些过程，因为它们涉及过多的反应物和中间体，每种分子量和官能化对应一种。为模拟动力学，我们开发了考虑本体中高分子反应物和高分子催化中间体的种群平衡模型（PBMs）。这些PBMs通过聚合物吸附和脱附模型相互耦合，并与小分子产物和共反应物（如氢气或乙烯）的传统速率方程耦合。这些模型结合实验数据正被用于多种目的：（i）检验机理假设，（ii）提取速率参数，（iii）定量比较催化剂活性，（iv）考虑两相反应器中的质量传递和气-液分配，（v）设计新型载体结构和模拟天然解聚酶过程性作用的新型催化剂。一些关键的理论进展使PBMs能够基于基元速率和机理构建，而非传统使用作为拟合参数的伪基元速率参数的表述。我们讨论了从第一性原理计算自下而上构建这些模型的方法，以及从速率数据的自上而下分析中提取模型参数的方法。这种结合为第一性原理计算与聚合物升级回收及更广泛的复杂高分子转化动力学之间提供了定量的桥梁。
Keyword:
KINETIC MONTE-CARLO
POLY(STYRENE PEROXIDE)
HYDROGENOLYSIS
POLYETHYLENE
ADSORPTION
ELUCIDATION
WASTE
期刊
IF:
17.7
论文数:
6.3K
被引数:
8.7W
机构
引用论文
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