Ученые предложили новый метод переработки полиэтилена

Международный консорциум ученых разработал революционный метод переработки отходов полиэтилена (PE) путем превращения их в ценные химические вещества с помощью фотокатализа под действием света. Об этом говорится в материале опубликованном в журнале Science Advances.

Новаторскую инициативу возглавил профессор заведующий кафедрой нанотехнологий и директор Центра материалов для энергетики и катализа Школы химической инженерии Университета Аделаиды Шичжан Цяо.

– Мы переработали отходы полиэтиленового пластика в этилен и пропионовую кислоту с высокой селективностью, используя атомно-дисперсные металлические катализаторы, — рассказал профессор Цяо.

В инновационном процессе используется метод фотокатализа с окислением при комнатной температуре для преобразования отходов в ценные продукты с исключительной селективностью. Примечательно, что почти 99% жидкого продукта, получаемого этим методом, составляет пропионовая кислота, что уменьшает проблемы, связанные со сложными продуктами, требующими сложных процессов разделения. В отход от традиционных промышленных методов, которые основаны на потреблении ископаемого топлива и выделении парниковых газов, команда использовала возобновляемую солнечную энергию для продвижения своего фотокатализа на основе света.

– Эта стратегия «от отходов к ценностям» в основном реализуется с помощью четырех компонентов, включая пластиковые отходы, воду, солнечный свет и нетоксичные фотокатализаторы, которые используют солнечную энергию и ускоряют реакцию, поделился ученый. – Типичным фотокатализатором является диоксид титана с изолированными атомами палладия на его поверхности.

Полиэтилен, как наиболее широко используемый пластик в мире, составляет значительную часть пластиковых отходов, особенно в виде упаковки для повседневных продуктов питания, хозяйственных пакетов и бутылок с реактивами. По словам профессора Цяо, важно рассматривать пластиковые отходы как скрытый ресурс, который можно перерабатывать в новые пластмассы и другие коммерческие продукты.

Вместе с тем каталитическая переработка полиэтиленовых отходов не лишена своих проблем, поскольку имеется факторы химической инертности полимеров и возникновения побочных реакций из-за сложности структуры молекул реагентов.

С другой стороны, в отличие от распространенных химических методов переработки, которые работают при чрезвычайно высоких температурах, превышающих 400 градусов Цельсия, и дают сложный состав продукта, методология команды позволяет перерабатывать полиэтиленовые отходы в этилен и пропионовую кислоту, которые имеют значительную промышленную ценность.