Conversion des déchets plastiques en polypropylène en lubrifiants sur des catalyseurs Ru/TiO2

Le recyclage et l'upcycling des plastiques sont nécessaires pour lutter contre la crise environnementale causée par l'enfouissement des produits de consommation. Les technologies chimiocatalytiques sont l'approche la plus prometteuse pour y parvenir. Ici, nous montrons que le ruthénium déposé sur de la titania est un catalyseur actif et sélectif dans la dégradation du polypropylène en hydrocarbures précieux de la gamme des lubrifiants avec une distribution de poids moléculaire étroite et une faible formation de méthane à des températures basses de 250 °C avec une pression modeste en H2. Le polypropylène amorphe ainsi que les sacs et bouteilles quotidiens ont également été efficacement convertis en lubrifiants avec des rendements allant jusqu'à 80 %. La quantification des propriétés critiques, notamment le point de congélation, la viscosité cinématique et l'indice de viscosité, indique que les produits sont des alternatives prometteuses aux huiles de base ou synthétiques actuellement utilisées. Le réseau réactionnel implique la conversion séquentielle du polymère en huile avec une diminution progressive du poids moléculaire jusqu'à environ 700-800 g/mol et une gazéification liquide lente en méthane et éthane. Les expériences de RMN, ATR-IR, GCMS et de marquage isotopique exposent la complexité de la structure et de l'évolution des réactions où l'hydrogénolyse implique une déshydrogénation intermédiaire avec une perte simultanée de stéréorégularité du polypropylène.