连二硫酸盐催化降解聚对苯二甲酸乙二醇酯 技术领域：
本发明涉及绿色、清洁催化技术领域，具体指固体超强酸S2O82-/ZnO催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯制备BHET的方法。
背景技术：
目前，全世界塑料制品的产量达数亿吨，而每年丢弃的废塑料制品已达8000万吨，其中PET年废弃量也已超过20万吨。2004年我国的塑料制品产量也达到1700多万吨，其中PET聚酯年生产能力约为600万吨，而其消耗量仍以每年11％的速度在增长，其规模可与乙烯工业相比较。作为聚酯中的主要原料聚苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚酯，具有无嗅、无味、无毒、质量轻、强度大、气密性好、透明度高等特点而广泛用于饮料瓶、纤维、薄膜、医药、感光胶片、装饰材料、片基及电器绝缘材料等领域，尤其是食品领域中的碳酸饮料、矿泉水、食用油等产品包装几乎都是聚酯瓶。随着PET聚酯用量的迅速增加，排入自然界的废PET聚酯越来越多。虽然这些聚酯废料本身毒性不大，但由于其质量轻、体积庞大，而且很难在自然条件下降解，因而不仅造成巨大的资源浪费，而且产生严重的环境污染。因此，废PET聚酯的循环利用日益受到世界的重视。
传统的化学回收聚酯PET制取单体主要有以下几种方法：甲醇醇解、乙二醇醇解和水解。所用催化剂主要为传统的醋酸盐类催化剂。虽然采用这些催化剂可将废PET聚酯解聚为单体或化工原料，实现PET聚酯废料循环再利用，但是上述方法仍存在着不利因素：催化剂和产物不易分离。这不仅使得产物不纯，影响其再次利用的性能，而且还不能实现催化剂地循环使用。固体超强酸以其固有的优势：
(1)催化活性高，催化剂用量少，催化剂分离回收容易，催化剂本身不进入和不污染产品；
(2)使用温度低，甚至在常温下也能表现出较好的活性，有利于节能；
(3)反应物转化率高，副反应少，产物色泽和纯度好，有利于减少原料消耗和降低“三废”排放；
(4)固体超强酸虽然表面酸性很强，但不腐蚀设备。
所以固体超强酸是新型的绿色环保的催化剂，故本发明以开发高效、易分离、可循环使用、环境友好的催化剂为目的。
【发明内容】
本发明研究以固体超强酸S2O82-/ZnO为催化剂、以乙二醇为溶剂，在温和的反应条件下，实现高效、高选择性地降解PET聚酯。
本发明的反应通式为(以乙二醇作溶剂为例)：
所用聚对苯二甲酸
乙二醇酯的分子量为6.2～6.8×104g/mol。
本发明研究主要以固体超强酸S2O82-/ZnO为催化剂。
固体超强酸S2O82-/ZnO催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯时催化剂的加入量为溶剂质量的0.01％～5.00％。
固体超强酸催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应温度为150℃至220℃。
固体超强酸催化醇解聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应时间为1小时至8小时。
反应结束后，PET聚酯的转化率和单体对苯二甲酸二乙二醇酯(BHET)的收率按公式(1)(2)计算：
其中，A表示加入PET的初始质量，B表示未解聚的PET的质量。
【具体实施方式】
本发明用以下实施例说明，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围下，变化实施都包含在本发明的技术范围内。
实施例1
实施方法：在50ml三口烧瓶中依次加入10.0gPET颗粒、20.0g乙二醇和0.050g S2O82-/ZnO。控制反应温度为170℃，压力为1atm，冷凝回流反应4小时后冷却至室温，分离出未降解的PET颗粒，充分洗涤，干燥，称重得未降解PET的质量。得出在此条件下，PET聚酯的转化率为11.6％，BHET的收率为0.4788％。
实施例2
同实施例1，控制反应温度为180℃。在此条件下，PET聚酯的转化率为37.5％，BHET的收率为26.56％。
实施例3
同实施例1，控制反应温度为190℃。在此条件下，PET聚酯的转化率为55.6％，BHET的收率为30.69％。
实施例4
同实施例1，控制反应温度为195℃。得出在此条件下，PET聚酯的转化率为80.10％，BHET的收率为48.78％。
实施例5
实施方法：在50ml三口烧瓶中依次加入10.0gPET颗粒、15.0g乙二醇和0.0205g S2O82-/ZnO。控制反应温度为180℃，压力为1atm，冷凝回流反应4小时后冷却至室温，分离出未降解的PET颗粒，充分洗涤，干燥，称重得未降解PET的质量。得出在此条件下，PET聚酯的转化率为82.79％，BHET的收率为58.86％。