Использованный пластик может стать сырьём для производства новых материалов. Учёные Тяньцзиньского и Хайнаньского университетов в Китае подобрали катализатор, который превращает ПЭТ в п-ксилилендиамин — соединение, востребованное в химическом синтезе. В лабораторном эксперименте выход этого вещества достиг 95,5%. Результаты опубликованы 17 октября в Nature Communications.
Ценность такого подхода — в получении из отходов вещества с определёнными свойствами и назначением. П-ксилилендиамин применяют как отвердитель эпоксидных смол: он участвует в формировании их прочной пространственной структуры.
Главная находка связана с размером частиц рутения. Этот металл служит катализатором: помогает протекать химической реакции и влияет на то, какие вещества образуются. Исследователи закрепили его на углеродном носителе, содержащем азот, и сравнили частицы разного размера. Лучший результат дали частицы около 2,4 нанометра.
Более мелкие частицы, около 1,3 нанометра, способствовали избыточному присоединению водорода, и преимущественно получалось другое соединение. Более крупные, около 4,6 нанометра, направляли реакцию к образованию п-ксилола. Средний размер позволил удержать баланс между конкурирующими превращениями и получить преимущественно нужный диамин.
Метод испытали также на использованном ПЭТ, смесях пластиков с его содержанием и других полиэфирах.
Показатель выхода 95,5% означает, что в условиях эксперимента исследователи получили почти всё теоретически возможное количество целевого вещества. Пока это лабораторный результат, показывающий, как управление размером частиц помогает получать из пластика определённое химическое сырьё.
