Hitech logo

Идеи

Новый катализатор делает возможной переработку смешанных пластиковых отходов

TODO:
Георгий ГоловановСегодня, 10:28 AM

Хотя пластик окружает нас повсюду, его переработка остается сложной задачей. Если изделие изготовлено из смеси пластмасс, то их переработка будет слишком трудоемкой. Такой матрас или сиденье автомобиля, скорее всего, отправят на свалку. Японские исследователи разработали катализатор, который выборочно разрушает полиуретан в смешанных отходах, оставляя другие полимеры — полиэстер и нейлон — неповрежденными для дальнейшей переработки.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Полиуретан занимает шестое место среди самых распространенных полимеров: он используется в текстиле, губках, поролоне и автокреслах. Однако в отличие от ПЭТФ, он не плавится при нагреве, поэтому чтобы дать ему вторую жизнь, нужно разрывать химические связи. Обычно полиуретан содержится в изделиях в составе смесей или в сращении с полиэстером и нейлоном, и извлечь отдельные компоненты при переработке становится невозможным.

Группа химиков из Университета Кюсю нашла способ обойти эту проблему. Используя катализатор на основе иридия в сочетании с фенолятной солью и водородом при температуре 130–170°C, ученые успешно разложили полиуретан в смешанных отходах, при этом полиэстер и нейлон остались совершенно неизменными.

Новая технология нарушает базовый принцип органической химии: в обычных условиях сложные эфиры (полиэстер) химически активнее, чем амиды (нейлон), а те, в свою очередь, активнее уретанов (полиуретан). Другими словами, полиэстер должен разлагаться первым, а полиуретан — последним. Но новая каталитическая система нарушила этот порядок: полиуретан разрушается первым, а более активные соединения остаются нетронутыми.

Исследователи проверили метод на реальных коммерческих продуктах: кухонной губке и нижнем белье, содержащем полиуретан с полиэстером и нейлоном. В обоих случаях полиуретан разложился на пригодные для повторного использования компоненты, а полиэстер и нейлон остались целыми. Метод также сработал на чехле для смартфона и старом автомобильном сиденье, пишет Phys.

Основное препятствие на пути к внедрению новой технологии — высокая стоимость. Иридий, лежащий в основе катализатора, реже и дороже золота. Поэтому следующий шаг исследователей — поиск более доступных альтернатив или повышение эффективности катализатора.

Китайские ученые разработали новый катализатор, который позволяет превращать углекислый газ в метанол в три раза эффективнее, чем традиционные промышленные системы. Разработка может стать важным шагом в переработке CO₂ в полезное химическое сырье и топливный компонент.