Ученые: отходы полиэтилена станут ценным сырьем химической промышленности
Способ преобразования отходов полиэтилена (ПЭ) в сырье для ценных химических веществ с помощью фотокатализа, использующего солнечную энергию, разработала международная группа экспертов в ходе проведения фундаментальных исследований, сообщает 8 декабря сайт новостей науки EurekAlert со ссылкой на пресс-службу Университета Аделаиды.
Возглавивший группу профессор Ши-Чжан Цяо, завкафедрой нанотехнологий и директор Центра материалов в энергетике и катализе Школы химической инженерии Университета Аделаиды рассказал о результатах исследования:
«Мы переработали отходы полиэтиленового пластика в этилен и пропионовую кислоту с высокой селективностью, используя атомно-дисперсные металлические катализаторы».
Он уточнил, что для преобразования отходов в ценные продукты с высокой селективностью был использован метод фотокатализа в сочетании с окислением при комнатной температуре. Причем использовалась возобновляемая солнечная энергия, а не энергия промышленных установок, которые потребляют ископаемое топливо и выделяют парниковые газы.
Результаты исследования нового метода ученые представили в статье «Фотокаталитическое производство этилена и пропионовой кислоты из пластиковых отходов атомарно-дисперсными частицами Pd на носителе диоксида титана», опубликованной в журнале Science Advances.
Большая часть пластика, широко используемого для производства множества изделий, используемых как в быту, так и промышленностью, в конечном итоге выбрасывается и накапливается на свалках.
При этом полиэтилен является наиболее широко используемым пластиком в мире. Ежедневная упаковка для пищевых продуктов, пакеты для покупок и флаконы с реагентами изготавливаются из полиэтилена. Всё это приводит к тому, что ПЭ составляет значительную долю всех пластиковых отходов, и они в основном попадают на свалки, создавая угрозу окружающей среде.
Однако, как отметил профессор Цяо, «пластиковые отходы — это неиспользованный ресурс, который можно перерабатывать и перерабатывать в новые пластмассы и другие коммерческие продукты».
«Эта стратегия „из отходов — ценности“ в основном реализуется с помощью четырех компонентов, включая пластиковые отходы, воду, солнечный свет и нетоксичные фотокатализаторы, которые, используя солнечную энергию, ускоряют реакцию. Типичный фотокатализатор — диоксид титана с изолированными атомами палладия (Pd) на поверхности», — пояснил ученый.
Этилен, который получается в результате этого процесса, является важным химическим сырьем. В дальнейшем его можно перерабатывать в различные промышленные и бытовые продукты, а пропионовая кислота также пользуется большим спросом благодаря своим антисептическим и антибактериальным свойствам.
Работа команды направлена на решение современных экологических и энергетических проблем. Результаты их исследований будут полезны для дальнейших научных изысканий в сфере управления отходами и химического производства.
«Наши фундаментальные исследования обеспечивают экологичное и устойчивое решение, позволяющее одновременно сократить пластиковое загрязнение и производить ценные химические вещества из отходов для экономики замкнутого цикла», — заявил профессор Цяо.
