废气二氧化碳的综合利用——制造可降解塑料
二氧化碳综合利用研究
二氧化碳综合利用研究2013年10月二氧化碳综合利用研究CO2是碳及含碳化合物的最终氧化物。
CO2在自然界的存在相当广泛，它直接参与大自然的形成，影响人类和生物界的生存，空气中的二氧化碳约占0.039%，二氧化碳被认为是造成温室效应的主要来源。
随着人们对CO2的深入认识，其生产、应用和研究愈来愈引起人们的重视。
一、二氧化碳的物理化学性质二氧化碳在常温常压下为无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体。
CO2相对分子质量: 44气体相对（空气）密度：1.524 (0℃,1atm)气体密度： 1.96g/L(0℃,1atm)液态CO2相对密度：1.101（-37 ℃）沸点：-78.5 ℃。
临界温度31.06℃，临界压力 7.382MPa。
固态密度: 1560kg/m3(-78℃)CO2没有闪点，不可燃，不助燃（镁带在二氧化碳内燃烧生成碳与氧化镁，这是唯一的例外）；可与水、氢氧化钙等反应。
液体CO2和超临界CO2均可作为溶剂，超临界CO2具有比液体CO2更高的溶解性（具有与液体相近的密度和高溶解性，并兼备气体的低粘度和高渗透力）。
固态二氧化碳俗称干冰，干冰升华后可以吸收周围的热量使温度迅速降低。
空气中二氧化碳的体积分数为1%时，感到气闷，头昏，心悸；4%-5%时感到眩晕；6%以上时使人神志不清、呼吸逐渐停止以致死亡。
二、二氧化碳的产品标准1、工业液体二氧化碳 GB/T6052-20112、焊接用二氧化碳 HGT2537-19933、食品添加剂液体CO2 GB10621-2006三、二氧化碳应用领域近几年，CO2的应用领域得到广泛的开拓。
除了众所周知的碳酸饮料、消防灭火外，农业、国防、医疗等部门都使用CO2。
以CO2为原料可以合成基本化工原料，比如合成甲酸、草酸及其衍生物，合成羧酸和内酯；合成高分子化合物与可降解塑料；以CO2为溶剂进行超临界萃取；CO2还可应用于采油、激光技术等尖端领域。
具体情况如下：3.1 食品加工行业（食品级CO2）使用标准：GB 10621-2006食品添加剂液体CO2饮料行业是国内食品级CO2的主要应用市场。
环保科技实验报告
环保科技实验报告一、实验目的本实验旨在探讨使用科技手段解决环境问题的可行性，通过实验验证环保科技的有效性，并提出更好的改进方案。
二、实验材料与方法1. 实验材料：- 废水处理设备- 废气处理设备- 可降解塑料袋2. 实验方法：- 废水处理：将污水收集并通过废水处理设备进行处理，监测水质情况。
- 废气处理：将工厂排放的废气通过废气处理设备进行处理，监测气体排放情况。
- 可降解塑料袋：将可降解塑料袋与普通塑料袋放置于自然环境中，比较其分解速度。
三、实验过程1. 废水处理实验：首先，收集一定量的污水，并将其送入废水处理设备进行处理。
经过一段时间后，取出经过处理的水样进行水质测试，包括浊度、氨氮、总磷、总氮等指标。
2. 废气处理实验：在一工厂排放的废气管道上安装废气处理设备，监测其处理效果。
比较处理前后的气体排放指标，包括二氧化碳、氮氧化物、臭氧等指标。
3. 可降解塑料袋实验：将一块可降解塑料袋与一块普通塑料袋分别放置于自然环境中，每隔一段时间观察并记录其分解情况。
四、实验结果1. 废水处理实验结果：经过废水处理设备处理后，水质明显改善，浊度降低，氨氮、总磷、总氮等指标均减少，达到排放标准。
2. 废气处理实验结果：废气处理设备对工厂排放的废气有明显的处理效果，二氧化碳、氮氧化物、臭氧等指标明显下降，大大减少了对环境的污染。
3. 可降解塑料袋实验结果：可降解塑料袋在自然环境中的分解速度明显快于普通塑料袋，分解后对环境的影响较小。
五、实验分析与讨论1. 环保科技在废水处理和废气处理方面有着显著的效果，大大减少了对环境的污染。
2. 可降解塑料袋相比普通塑料袋具有更好的环保效果，应大力推广使用。
六、实验结论通过本实验的数据分析与实验结果展示，环保科技在解决环境问题中起着重要作用，可降解塑料袋等环保产品应更广泛地应用于生产和生活中。
七、实验改进方案1. 进一步优化废水处理设备，提高其处理效率和降解能力。
2. 研发更先进的废气处理技术，以更好地减少工业排放对环境造成的影响。
二氧化碳基生物可降解塑料研究概况及工业进展
2011年第5期TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY科学观察1二氧化碳基聚合物简介二氧化碳基生物可降解塑料是一种二氧化碳基聚合物，也可叫二氧化碳聚合物或二氧化碳共聚物。
二氧化碳基聚合物是二氧化碳和其他单体在催化剂作用下共聚所得的高聚物。
二氧化碳可与环氧化物、环硫化物、二元胺、乙烯基醚、双炔或单炔等许多单体进行共聚，生成脂肪族聚酯（APC）、脂肪族含硫聚酯、聚脲、脂肪族聚醚酮、聚吡咙等多种共聚物。
就目前合成的二氧化碳共聚物的总和性能，尤其是性价比来分析，最具有工业化价值的是由二氧化碳与环氧化物共聚所得的脂肪族聚酯。
目前已批量生产的二氧化碳基塑料原料主要有二氧化碳/环氧丙烷共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧乙烷三元共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧环己烷三元共聚物等品种。
二氧化碳共聚物具有全生物分解性能，堆肥环境下在1d 到60d内可全部降解。
二氧化碳基聚合物使用后所产生的废弃物，可以通过回收利用、焚烧、填埋等多种方式处理。
废弃的二氧化碳聚合物可以像普通塑料一样回收再利用；焚烧处理时只生成二氧化碳和水，不产生烟雾，不会造成二次污染；进行填埋处理时，可在数月内降解。
二氧化碳可降解塑料不仅将工业废气二氧化碳制成了对环境友好的可降解塑料，而且避免了传统塑料产品对环境的二次污染。
它的发展，不但扩大了塑料的功能，并在一定程度上对日益枯竭的石油资源是一个补充。
作为环保产品和高科技产品，二氧化碳共聚物正成为当今世界瞩目的研究开发热点。
2二氧化碳聚合技术研究进展2.1热降解机理以脂肪族聚碳酸酯为例，加热时APC容易降解产生相应的环状碳酸酯：1975年，日本科学家井上祥平根据热裂解谱图、热失重谱图和特性粘数的变化曲线，提出了APC的降解机理。
他认为APC开始热降解时，首先端基断裂失去CO2，之后发生解拉链降解形成相应的环状碳酸盐，最后又形成CO2和环氧化物。
而在水解时发生无规降解。
Dixon等研究了封端APC的热降解，认为未封端APC只发生解拉链降解得到相应的环状碳酸盐，而不是无规降解。
二氧化碳基可降解塑料生产技术与投资分析
二氧化碳基可降解塑料生产技术与投资分析摘要：二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下共聚可得到二氧化碳基生物可降解塑料。
文章介绍了二氧化碳基生物可降解塑料的性能、生产技术现状和市场前景。
对利用环氧丙烷生产二氧化碳基生物可降解塑料的工业化装置进行了投资分析，并提出了建设该项目可能遇到的问题。
关键词：环氧丙烷,二氧化碳,共聚,可降解塑料1二氧化碳基可降解塑料简介二氧化碳基生物可降解塑料是一种二氧化碳基聚合物。
二氧化碳基聚合物是二氧化碳和其他单体在催化剂作用下共聚所得的高聚物。
最具有工业化价值的是由二氧化碳与环氧化物共聚所得的脂肪族聚酯。
目前已批量生产的二氧化碳基塑料原料主要有二氧化碳/环氧丙烷共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧乙烷三元共聚物、二氧化碳/环氧丙烷/环氧环己烷三元共聚物等品种。
[1]二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下共聚可得到交替型脂肪族聚碳酸酯。
这种聚合物具有良好的环境可降解性。
既可高效利用二氧化碳，变废为宝，又具有良好的阻气性、透明性，并可完全生物降解，有望广泛应用在一次性医疗和食品包装领域。
二氧化碳基塑料使用后产生的废弃物，可以通过回收利用、焚烧和填埋等多种方式处理，废弃的二氧化碳基塑料可以像普通塑料一样回收后进行再利用；进行焚烧处理时只生成二氧化碳和水，不产生烟雾，不会造成二次污染；进行填埋处理时，可在数月内降解。
二氧化碳基降解塑料属完全生物降解塑料类，可在自然环境中完全降解，可用于一次性包装材料、餐具、保鲜材料、一次性医用材料、地膜等方面。
二氧化碳降解塑料作为环保产品和高科技产品，正成为当今世界瞩目的研究开发热点。
利用此技术生产的降解塑料，不仅将工业废气二氧化碳制成了对环境友好的可降解塑料，而且避免了传统塑料产品对环境的二次污染。
它的发展，不但扩大了塑料的功能，而且在一定程度上对日益枯竭的石油资源是一个补充。
因此，二氧化碳降解塑料的生产和应用，无论从环境保护，或是从资源再生利用角度看，都具有重要的意义。
二氧化碳的综合利用现状及发展趋势
二氧化碳的综合利用现状及发展趋势二氧化碳（CO2）是地球大气中的主要温室气体之一，对全球气候变化具有重要影响。
然而，随着工业化和城市化的发展，人类活动产生的二氧化碳量不断增加，对环境造成了严重的影响。
因此，二氧化碳的综合利用成为了当前全球关注的焦点。
本文将介绍二氧化碳的综合利用现状及发展趋势。
一、二氧化碳的利用现状目前，二氧化碳的利用主要集中在以下几个方面：工业用途：二氧化碳是一种重要的工业原料，被广泛应用于生产尿素、碳酸钠、碳酸钙等化工产品。
此外，二氧化碳还可以用于制造饮料、干冰等日常生活用品。
食品行业：二氧化碳在食品行业中也有广泛应用，例如用于加工食品、提高食品保质期等。
医疗保健：二氧化碳具有镇痛、镇静作用，可用于治疗一些疾病，例如溃疡、神经痛等。
环境领域：二氧化碳可用于气体肥料，提高农作物的产量。
此外，二氧化碳还可以用于制造人工雨，缓解干旱等问题。
二、二氧化碳利用的发展趋势随着全球气候变化问题的日益严重，二氧化碳的利用将越来越受到关注。
未来，二氧化碳的利用将主要集中在以下几个方面：能源领域：随着可再生能源的发展，二氧化碳作为一种能源介质将越来越受到重视。
例如，可以将二氧化碳转化为燃料或电力。
化工领域：随着化工行业的发展，二氧化碳将更多地被用于制造高附加值的化学品。
例如，可以利用二氧化碳制造液晶材料、聚合材料等。
环境领域：随着环境保护意识的提高，二氧化碳的减排和利用将成为环境保护的重要内容。
例如，可以利用二氧化碳制造可降解塑料等环保材料。
生物领域：随着生物技术的发展，可以利用微生物或植物将二氧化碳转化为生物质能或有机肥料等。
总之，未来二氧化碳的综合利用将越来越广泛，涉及的领域也将越来越多样化。
同时，随着技术的进步和经济的发展，二氧化碳的利用也将更加高效、环保和经济可行。
我国二氧化碳可降解塑料的研究与应用进展
研究的序幕。在此后 ３ 多年时间里， ０ 中同、 国、 美 日
本 、 国 、 国和意大利 等 国科研人 员 对此 聚合 反应 韩 德
中涉及 的有 关配 位化学 、 化效率 、 应历 程等理 论 催 反
研究 以及 聚合物性 能 及应用 、聚合物 产业 化等 方面 作 了大量 一作 ，逐渐 克服 了 Ｃ ， Ｉ Ｏ 与环 氧化物 工 业合 成可 降解 塑料 的困难 ，极 大地推 动 了这一 新型 高分
在 Ｃ Ｏ 与环氧 化物 聚合 生成脂 肪族 聚碳酸 酯 过 程 中 ，碳 的氧 化态 没有改 变 ，不需要 额外 能量 ， Ｏ Ｃ！ 利 用率 高 ： 研究 表 明 ， Ｏ 合 成脂 肪族 聚碳 酸酯 的关 Ｃ！
键 在 于催 化 剂 的成 本 和催 化 效率 ，即要 寻找 具有 实 用 价值 的催 化剂 ，以提 高产 率并使 反应 能在 更 温和 的条件 下进 行 ， 是 当前研究 的主要热 点 ： 这 目前 用于
话题 。
于填 埋 土地 资 源 ； 工性 能 良好 ， 加 阻气 性好 ， 明度 透 和 断裂伸 长率 高 ； 用前景 广 阔 ， 应 不仅 可 以用 于 日常
生 活 ， 可应用 于 电子 ‘业 、 品和 医药等 领域 ： 还 ＿ 食 『
同时 ， 二氧 化碳 又是 自然 界 中重 要 的碳资 源 ， 二 氧 化碳 的开 发 和综 合 利 用 一直 是 Ｃ 化学 的重 要 研
要 方 向Ｉ ｊ
发 酵等 生产过 程产 生 的二氧 化碳 超过 百亿 吨 ，造成 了 日益 严重 的温室 效应 ，极 大地 影响 了人类 的生存
环 境 和经济 社会 的可持 续发 展 ： 由于 我 国和世 界经
与传统塑料相比，可降解塑料具有 以下特点 ： 可制 成堆肥 回归 大 自然 ，兼 具生物 降解 和光 降解 性
二氧化碳塑料
二氧化碳塑料--聚丙烯碳酸酯（PPC）树脂PPC 由环氧丙烷与二氧化碳或一氧化碳合成，PPC 比一般塑料少使用 50%的化石燃料，其潜在市场包括涂料、表面活性剂、软包装和纤维。
其含有 40%~50%质量分数的二氧化碳材料，而该材料与传统材料相比，具有更优良的性能。
使用 CO2为原材料制取聚合物，还需使用石油衍生物如环氧丙烷或环氧环己烷。
而新的聚合物--替代的R-环氧柠檬烷(LO)单体与 CO2的共聚体，称之为聚碳酸柠檬酯(PLC)，它有许多类似聚苯乙烯 (PS)的特性，同时具有可生物降解性。
R-环氧柠檬烷 (LO) 由自然界的环状单萜烯、柠檬烯 (1，8--萜二烯)得到，它存在于 300多种植物中。
柠檬果皮中高达 90～97％的油就含有 R-环氧柠檬烷 (LO)的对映体。
实验室试验表明，在搅拌式反应器中，液体R一环氧柠檬烷(LO)与 CO2在 D--二亚胺锌络合物催化剂存在下，在室温和 0．68MPa的 CO2压力下，可生成聚碳酸柠檬酯(PLC)，约反应 24小时，PLC生成转化率为15％。
虽然研究处于初步阶段，但对进一步的开发己引起兴趣。
中科院广州化学公司完成二氧化碳的共聚及其利用——二氧化碳高效合成为可降解塑料的研究，该项目的中试成果已转让给广州广重企业集团公司，共同进行二氧化碳可降解塑料 5000吨／年工业化试验。
该项目在催化剂方面，创新性地制备了具有自主知识产权的多种担载羧酸锌类催化剂。
该催化体系成本低、使用安全、制备简单，适合工业化规模生产应用。
项目组开发的多元共聚新型稀土催化剂和强化交联的新技术，解决了二氧化碳共聚物在 30℃以上便存在严重冷流现象这一国际上一直未解决的难题，有效提升了二氧化碳共聚物的催化剂效率。
长春应化所科研人员引入外部结晶控制聚合物聚集态的方法，突破了二氧化碳共聚物连续吹制成膜的技术。
该公司研发的二氧化碳制备聚氨酯(PU)泡沫塑料技术，通过了由国家环保部组织的鉴定。
中海油公司二氧化碳可降解塑料项目动工
３ 容敏智 ，章秋 明 ，潘顺龙 ． 高分子学报 ，２０ ，（ ） ８ ０４ ２ ：１ ４
（ 文 于 ２０ ０ 本 ０７— ４—２ 收 到 ） ３
中海 油 公 司 二 氧化 碳 可 降解 塑 料 项 目动 工
由中海油和 中科 院长春应用化学研究所共同 出资建设 的二 氧化 碳塑料项 目已破土 动工 。项 目的成 功实施将为大规 模综合 利 用二氧化碳开辟一条重要途径 ，推动上游气 田的开发利用 ，减少二 氧化碳 的集 中排 放。该项 目位 于中海油东方化 工城 内 ，属 国 家重点鼓励发展 的产 业。项 目总投资概算 １５２亿元 ，２０ ．２ １４年着手进行技术和设备研发 等工作 ，采用 长春应用化学研究所 自主研 ３ 发 的世界领先专利技术 ，具有 自主知识产权 ，设计年产能 ３００ｔ ０ ，预计 ２０ 年 ６ ０８ 月建成投产 。
Ｃ 一有 机 化 纳米 ｓ ｉ ％ ｄ 一有 机 化 纳米 ｓ ｉ ％
质量分数为 ５ ％
质量分数为 １ ％ ０
材料 的断裂伸长率下降。无机刚性粒子的加入 ，增加
了尼龙 ６ 子链 的刚性 ，使 分子链 易 于断裂 。 分
图 ５ 尼龙 ６ 有机化纳米 ｓ 复合材ｉｃ ｌ Ｄ ， Ｖａａ Ｒ ， Ｗ ａ Ｇ ， ｅ ａ ｎ ｏｎ Ｍ ｉ Ａ ｎｇ Ｚ ｔ １． Ｐ ｌｍｅ ２ ｏｙ ｒ， ００１ ，
ａ 一纯尼龙 ｆ ；
ｂ 一有机化纳米 （ ） ２ 质量分数为 ２ ％
２ 陈光 明，李强 ，漆 宗能等 ．高分 子学报 ，１ ９ １） ９ ，（２ ：１ ９
参
４ ２： １ ２１ ６
２３ 复 合材 料的结 晶形态 研 究 ．
尼龙 ６及其 复合 材料 的偏光显 微镜 照 片如 图 ５所
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废气二氧化碳的综合利用——制造可降解塑料
目前全世界每年因工业化生产过程产生并排放的二氧化碳总量超过240亿吨，其中150亿吨被植物吸收，而净增的90亿吨则成为污染环境的主要废气，危及人类生存空间。
以二氧化碳为主的温室气体引发的厄尔尼诺、拉尼娜等全球气候异常，以及由此引发的世界粮食减产、沙漠化现象等，已引起世界关注。
鉴于二氧化碳气体对环境的危害，人类一直都在探索科学利用二氧化碳的途径。
众所周知，CO2气体不活泼，与其他化合物尤其是有机物很难聚合，极大地限制了CO2的综合利用。
如果能够把二氧化碳中的碳、氧元素加以转化，转化成我们所需要的材料，这是科学家一直关注的问题。
其中，利用二氧化碳能否制取塑料是科学家比较关注的技术之一。
早在1969年，万吨，日本已形成年产3000吨到4000吨二氧化碳聚合物的生产能力，韩国正筹建年产3000吨的生产线。
但由于成本居高不下，再加上其塑料性能有待改善，用二氧化碳制造塑料仍处于半试验阶段。
在这个方面，我国科学家于20世纪80年代也展开了研究。
中科院广州化学研究所孟跃中课题组采用CO2和环氧丙烷在纳米负载催化剂的作用下进行共聚，在温度为60 ℃，压强为50 MPa的条件下，生产出全降解塑料——聚碳酸酯，使从废气中提取的CO2气体得到综合利用，形成科学合理的产业链。
他的研究组攻克的二氧化碳制塑技术，其制取的塑料可以用普通的生产工艺进行生产，经加工后可以变成日常用的饮料瓶、快餐饭盒等，有些性能上还要优于现在通用的塑料。
利用此技术生产的降解塑料，不仅利用工业废气二氧化碳制造成对环境友好的可降解塑料，而且避免了传统
塑料产品对环境的二次污染。
目前全世界每年因工业化生产过程产生并排放的二氧化碳总量超过240亿吨,其中150亿吨被植物吸收，而净增的90亿吨则成为污染环境的主要废气，危及人类生存空间。
以二氧化碳为主的温室气体引发的厄尔尼诺等全球气候异常，以及由此引发的世界粮食减产、沙漠化现象等，引起广泛关注。
二氧化碳的综合利用由此成为全球的研发热点，而将二氧化碳中的碳、氧元素充分利用制取塑料更成为备受关注的技术之一。
江苏金龙绿色化学有限公司利用中科院广州化学研究所专利技术，以二氧化碳为原料，年产2000吨脂肪族聚碳酸亚乙酯及基于该树脂的降解型聚氨酯泡沫塑料产业化项目，在泰兴通过了国家环保总局组织鉴定，该技术具有自主知识产权。
专家认为，在二氧化碳催化活化技术、聚氨酯泡沫塑料的高生物降解性等方面达到了国际先进水平。
利用该技术，每消耗1吨二氧化碳能生产出约3吨脂肪族聚碳酸亚乙酯树脂，并生产出约6吨降解型聚氨酯泡沫塑料。
该产品性能优异，不仅可以替代市场上的普通包装材料和建筑用隔热材料，而且可用作电器及环保要求高的包装材料。