申请代码： B061103 受理部门： 收件日期： 受理编号： 解除保护 国家自然科学基金 申 请 书 资助类别：面上项目 亚类说明：自由申请项目 附注说明： 项目名称：废聚酯类材料在离子液体环境下化学降解反应规律的研究 申 请 者：刘福胜 电话： 0532-84022735 依托单位：青岛科技大学 通讯地址：青岛市郑州路 53 号青岛科技大学化工学院 邮政编码：266042 单位电话：0532－84022625 电子邮件：636390@public.qd.sd 申报日期： 2007年3月15日 国家自然科学基金委员会 国家自然科学基金申请书 基本信息 1AT7ewG+ 刘福胜 出生 姓名 性别 男 1963 年 9 月 民族 汉族 年月 催化剂制备与应用；精 申 学位 博士 职称 教授 主要研究领域 细化工；可再生资源利 请 用 者 电话 0532-84022735 电子邮件 636390@public.qd.sd 信 传真 0532-88603646 个 人 网 页 息 工作单位 青岛科技大学 /化工学院 在研项目批准号 青岛科技大学 依 名称 代 码 26604201 托 单 联系人 刘安祥 电子邮件 liuanxiang@sina 位 信 息 电话 0532－84022625 网站地址 qdict.edu 合 单 位 名 称 代 码 作 [在此录入修改] 单 位 信 [在此录入修改] 息 废聚酯类材料在离子液体环境下化学降解反应规律的研究 项目名称 项 资助类别 面上项目 亚 类 说 明 自由申请项目 目 附注说明 基 申请代码 B061103:环境友好的化工过程 B061101:环境治理中的物理化学原理 本 基地类别 信 预计研究年限 2008 年 1 月 — 2010 年 12 月 研究属性 应用基础研究 息 申请经费 32.0000 万元 (限 400 字)：将烷基、芳烷基、卤代烷基或卤代芳烷基等基团组装到咪唑、吡啶或季铵型 阳离子的分子结构中，并通过阴离子的调变，合成出各种新型的室温离子液体，研究它们 的结构与热稳定性及其对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚碳酸双酚 A 酯（PC）等聚酯类 摘 材料的溶解性能之间的关系，创制出对 PET 和 PC 有较强溶解能力以及具有较高热稳定性的 离子液体。在此基础上，合成出具有较强酸性或碱性的功能化离子液体催化剂，将其用于 催化 PET 和 PC 的水解和醇解等化学降解反应中，用于回收制备相应的单体原料或化工产品。 研究上述反应在新催化体系下的动力学规律和反应机理，实现离子液体的回收和循环使用。 以期克服目前这些反应中所用传统催化工艺存在的缺陷，为离子液体在废 PET 和 PC 等材料 要 回收利用过程中的应用提供理论支持。 关 键 词(用分号分开，最多 5 个) 聚酯；聚碳酸酯；离子液体；催化；降解反应 第 2 页 版本 1.001.912 国家自然科学基金申请书 项目组主要成员（注: 项目组主要成员不包括项目申请者，国家杰出青年科学基金类项目不填写此栏。） 每年工 编号 姓 名 出生年月 性别 职 称 学 位 单位名称 电话 电子邮件 项目分工 作时间 （月） 吕志果 0532-840227 离子液体合 1 1967-2-4 男 副教授 硕士 青岛科技大学 guoguolv@sina 8 19 成 葛晓萍 0532-840227 离子液体性 2 1963-9-19 女 副教授 硕士 青岛科技大学 636390@public.qd.sd 9 19 能测试 崔晓 0532-840227 反应机理研 3 1982-6-6 女 硕士生 学士 青岛科技大学 cuixiaomianao@163 10 19 究 李卓 0532-840227 lizhuo_1979@sina.c 水解与醇解 4 1979-10-17 女 硕士生 学士 青岛科技大学 10 19 n 反应研究 [在此录入修改] 5 [在此录入修改] 6 [在此录入修改] 7 [在此录入修改] 8 [在此录入修改] 9 总人数 高级 中级 初级 博士后 博士生 硕士生 5 3 2 说明: 高级、中级、初级、博士后、博士生、硕士生人员数由申请者负责填报（含申请者），总人数自动生成。 第 3 页 版本 1.001.912 国家自然科学基金申请书 经费申请表 （金额单位：万元） 科目 申请经费 备注（计算依据与说明） 一.研究经费 26.5000 1.科研业务费 13.0000 （1）测试/计算/分析费 7.0000 用于分析、测试、表征等 （2）能源/动力费 1.0000 用于支付水电费等 （3）会议费/差旅费 2.5000 用于参加国内会议和调研等 （4）出版物/文献/信息传播费 2.5000 用于发表论文、资料检索和专利申请等 （5）其它 2.实验材料费 9.5000 （1）原材料/试剂/药品购置费 7.5000 用于购买化学试剂和玻璃仪器等 （2）其它 2.0000 用于购买其它易耗材料等 3.仪器设备费 4.0000 （1）购置 2.5000 用于购置制备合成新型离子液体的设备等 （2）试制 1.5000 用于试制反应装置等 4.实验室改装费 5.协作费 二.国际合作与交流费 2.0000 1.项目组成员出国合作交流 2.0000 用于项目组成员参加国际学术会议等 2.境外专家来华合作交流 三.劳务费 2.0000 用于研究人员的工作补贴等 四.管理费 1.5000 用于项目的管理 合 计 32.0000 国家其他计划资助经费 与本项目相关的 其他经费资助（含部门匹配） 其他经费来源 其他经费来源合计 0.0000 第 4 页 版本 1.001.912 国家自然科学基金申请书 查看报告正文撰写提纲 报告正文 （一）立项依据与研究内容 1 项目的立项依据 聚酯类材料（包括聚对苯二甲酸酯和聚碳酸酯等）是除聚烯烃类材料以外生产与需求量最大的 一类高分子材料，其中以聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称 PET)和聚碳酸双酚 A 酯（简称 PC 或聚碳酸酯） 的生产与需求量最大。2000 年，世界 PET 年产量已达 2300 余万吨，国内的生产能力达 400 万 t/a[1]。 PC 是近年来增长最快的工程塑料之一，随着计算机与音像业的迅猛发展，PC 材料的生产与需求日 益增多，2001 年世界产量已超过了 220 万 t/ a ，到 2006 年达到 330 万 t/a [2]。随着聚酯类材料产销量 的迅猛增加，所产生的废旧聚酯材料的量将越来越多。虽然这些聚酯类废料本身毒性不大，但由于 其体积庞大，而且很难在自然条件下降解，因而不但会对环境造成很大的影响，而且会造成巨大的 资源浪费。因此，近年来废聚酯材料的循环利用日益受到人们的重视。其循环利用的方法主要有两 类，一类是物理方法，即通过熔融再塑或造粒再塑制备其他低附加值产品，该法显著降低了这些废 旧聚酯类材料的利用价值，导致资源浪费。另一类是化学利用方法，即将聚酯类材料在热和化学试 剂的作用下发生解聚反应，生成相应的单体或低分子量的产物，产物经分离、纯化后可重新作为生 产聚酯材料的单体或合成其它化工产品的原料，从而实现资源的循环利用。按采用的解聚剂划分， 目前化学利用方法主要有水解法[3-6]和醇解法[7-10]。上述反应需要在大量的传统酸（硫酸或对甲苯磺 酸等）或碱（NaOH 或 NH4OH 等）的存在下进行。 这些传统的方法存在以下缺点：需要使用较大量的无机酸或碱作催化剂，催化剂不能重复和回 收使用，要经过中和水洗等操作，设备腐蚀和污染严重，三废处理量大；另外，由于废聚酯材料在 水或醇中的溶解度很小，导致反应速度过慢。为克服上述缺点，一些研究者将超临界技术应用于 PET[11-12]和 PC[13]的化学循环利用过程中，取得了一定