Недавно доктор Цзинцзин Цао из Университета Цзяннань в сотрудничестве с немецкими исследователями успешно разработал недорогой, богатый землей «катализатор нанолистов оксида цинка с ненасыщенными координационными дефектами», предоставив новое решение для эффективной и экологичной переработки отходов полиэфирного пластика в мягких условиях.
Соответствующие результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.
Ежегодное производство полиэфирных пластиков огромно, но традиционные методы химической переработки сталкиваются с такими проблемами, как высокое потребление энергии, коррозия оборудования и трудности с очисткой сточных вод. В этом исследовании команда разработала катализатор на основе оксида цинка со специальными дефектными структурами на поверхности. Они ярко описали его как «молекулярный скальпель», в котором участки поверхностных дефектов действуют как высокоактивные «захватчики», которые преимущественно адсорбируют и активируют молекулы воды и кислорода, обеспечивая точное расщепление полиэфирных связей в почти нейтральных водных условиях без необходимости использования органических растворителей или сильных оснований.
Эксперименты показали, что в воздушной среде при температуре 190°C каталитическая система способна полностью деполимеризовать полиэтилентерефталат (ПЭТ) всего за шесть часов, при этом селективность по терефталевой кислоте превышает 99%. Более того, катализатор продемонстрировал превосходную «универсальность подложки», эффективно перерабатывая как обычные бутылки из-под минеральной воды, так и отходы текстиля, содержащие красители и другие примеси, поддерживая степень извлечения терефталевой кислоты выше 98%.
Технология также применима для высокоселективного извлечения мономеров из других полиэфирных отходов. С точки зрения экологичности, катализатор оставался стабильным после пяти непрерывных циклов, и в ходе реакции не было обнаружено вредного выщелачивания ионов цинка, что позволяет избежать вторичного загрязнения. В настоящее время исследовательская группа завершила лабораторные эксперименты на уровне 40 граммов, успешно превращая пластиковые отходы в сырье высокой чистоты и перерабатывая их в переработанный ПЭТ.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
