中文简体
Industriella jonvätskor Spela en viktig roll för att främja förverkligandet av cirkulära ekonomiska mål på grund av deras unika fysiska och kemiska egenskaper och designbarhet. Den cirkulära ekonomin betonar effektiv användning av resurser, minimering av avfall och hållbar återvinning av material och industriella jonvätskor ger teknisk stöd för detta koncept i många aspekter.
1. Förbättra effektiviteten för resursanvändningen
Effektiv katalys och omvandling: Industriella jonvätskor kan användas som effektiva katalysatorer eller reaktionsmedier för att omvandla avfall till värdefulla kemikalier eller bränslen. Till exempel:
Vid omvandling av biomassa kan jonvätskor effektivt lösa upp cellulosa och lignin och omvandla dem till biobränslen eller kemikalier med högt mervärde.
Vid plastnedbrytning kan joniska vätskor katalysera den kemiska återvinningen av plast såsom PET, bryta ner dem i ursprungliga monomerer (såsom tereftalsyra och etylenglykol) och därmed uppnå användningen av resurser med sluten slinga.
Selektiv separering: Genom att justera strukturen för jonvätskor kan de selektivt extrahera eller separera specifika komponenter (såsom metalljoner eller organiska föreningar) för att förbättra resursåtervinningsgraden.
2. Förstå återvinning av material
Regenerering och återanvändning av jonvätskor: industriella jonvätskor har god kemisk stabilitet och låg volatilitet och kan regenereras med enkla fysiska eller kemiska metoder (såsom indunstning, extraktion eller uppvärmning). Detta gör att de kan återvinnas många gånger, vilket minskar konsumtionen av nya material.
I gasupptagningsprocessen kan till exempel vissa joniska vätskor frigöra den fångade gasen och återställa sin aktivitet genom Temperatur Swing Absorption (TSA) eller PRESS Swing Absorption (PSA) -teknologi.
Vid katalytisk sprickbildning eller andra kemiska processer minskar den långa livslängden och återvinningsbarheten hos joniska flytande katalysatorer avsevärt av avfallsgenerering.
Cirkulationssystem med sluten slinga: Utformningen av joniska vätskor gör det möjligt för dem att bilda ett cirkulationssystem med sluten slinga i vissa processer. I den elektrolytiska aluminiumprocessen kan till exempel jonvätskor med låg smältpunkt ersätta traditionella kryolitelektrolyter, undvika generering av toxiska biprodukter och förverkliga återvinningen av elektrolyter.
3. Minska avfallsutsläppen
Gröna lösningsmedel ersätter traditionella skadliga lösningsmedel: industriella jonvätskor kan ersätta traditionella organiska lösningsmedel (såsom flyktiga organiska föreningar VOC) på grund av deras låga volatilitet och icke-toxicitet, vilket minskar skadliga gasutsläpp och miljöföroreningar.
I läkemedelsindustrin kan till exempel jonvätskor som reaktionsmedier undvika användning av organiska lösningsmedel och minska innehållet i föroreningar i avloppsvatten och avfallsgas.
Minska biproduktgenerering: Den höga selektiviteten och kontrollerbarheten hos jonvätskor kan avsevärt minska förekomsten av sidoreaktioner och därmed minska mängden avfall som genereras. I den petrokemiska industrin kan till exempel joniska flytande katalysatorer hämma bildningen av kolavlagringar och koks, förlänga livslängden och minska behandlingskostnaderna för avfallsrester.
4. Främja resursanvändningen av avfall
CO₂ CAPTERING OCH ANVÄNDNING: Industriella joniska vätskor fungerar bra inom området Co₂ -fångst, och den fångade Co₂ kan ytterligare omvandlas till användbara kemikalier (såsom metanol, urea eller karbonat). Denna "fångstanvändningsmodell" inser återvinning av kolresurser.
Återvinning av avfallsmaterial: Joniska vätskor spelar också en viktig roll i återvinning av elektroniskt avfall, avfallsbatterier och avfallsplast. Till exempel:
Vid litiumbatteriåtervinning kan joniska vätskor effektivt extrahera ädelmetaller såsom litium och kobolt och därmed inse återanvändningen av dessa knappa resurser.
Vid plaståtervinning kan joniska vätskor katalysera nedbrytningen av termosettingplast, vilket gör att de kan gå in i produktionscykeln igen.
5. Energibesparing och minskat miljöavtryck
Milda reaktionsförhållanden: Joniska vätskor kan reagera vid lägre temperaturer och tryck, vilket avsevärt minskar energiförbrukningen. I vissa katalytiska reaktioner kan till exempel användningen av jonvätskor minska energibehovet under höga temperaturer och högtrycksförhållanden, vilket är i linje med principen om "energibesparing och konsumtionsminskning" i den cirkulära ekonomin.
Minska transport- och lagringskostnaderna: På grund av jonvätskans icke-volatilitet och stabilitet kommer de inte att läcka eller förlora under transport och lagring, vilket minskar ytterligare resursavfall.
6. Stöd hållbar förvaltning av leveranskedjan
Användning av förnybara råvaror: Vissa industriella jonvätskor kan framställas från förnybara resurser (såsom växtextrakt eller biobaserade föreningar) och därmed minska beroendet av fossila resurser.
Till exempel kan jonvätskor baserade på kolinkatjoner extraheras från naturliga källor, som är både miljövänliga och ekonomiska.
Modulär design: Den molekylära designflexibiliteten hos jonvätskor gör det möjligt för företag att anpassa produkter efter specifika behov och därmed minska överproduktion och resursavfall.
Industriella jonvätskor ger starkt tekniskt stöd för målet om cirkulär ekonomi genom deras effektiva katalys, selektiv separering, återvinningsbarhet och resursanvändning. De kan inte bara minska resursavfall och miljöföroreningar, utan också främja återanvändning av avfall och hållbar utveckling. Med det kontinuerliga utvecklingen av teknik och den gradvisa minskningen av kostnaderna kommer industriella jonvätskor att spela en viktigare roll i det framtida cirkulära ekonomisystemet och bli en viktig kraft för att främja den gröna industriella revolutionen.
