Разработан безотходный и масштабируемый процесс для переработки полиэфиров

Исследователи из Tokyo Metropolitan University разработали новый химический процесс, позволяющий перерабатывать полиэфиры, в том числе ПЭТ, из которого изготавливаются пластиковые бутылки, в амид морфолина — универсальный и ценный строительный блок для синтеза широкого спектра соединений.

Реакция отличается высокой производительностью, безотходностью, не требует применения вредных химикатов и легко масштабируется. Команда успешно разорвала часто дорогостоящий замкнутый цикл переработки пластиковых отходов, обеспечив их вторичную переработку в более ценные продукты.

Переработка играет незаменимую роль в нашей борьбе с пластиковыми отходами. Но какой ценой? Переработка полиэфиров, например, полиэтилентерефталата (ПЭТФ), входящего в состав пластиковых бутылок, часто требует затрат электроэнергии для проведения необходимых химических реакций, либо сильной щелочной реакции, в результате которой образуются химические отходы. В итоге мы получаем промежуточные соединения, которые используются для производства тех же продуктов, из которых они были получены. Это не только расточительно, но и экономически невыгодно.

Вот здесь-то и приходит на помощь «up»-циклинг. Ученые работают над тем, чтобы разорвать этот замкнутый цикл и создать из пластиковых отходов более ценные и полезные для общества соединения. Подобная схема „открытого цикла“ является важной частью практических стратегий, помогающих перейти к более экологичному обществу.

Теперь группа специалистов под руководством доцента Йохея Огивары и профессора Котохиро Номуры из Токийского столичного университета разработала практически безотходный метод превращения полиэфиров в универсальный строительный блок, который может быть преобразован в широкий спектр ценных химических соединений. Для превращения полиэфиров в амиды морфолина они использовали дешевый растворитель — морфолин и небольшое количество катализатора на основе титана. Они не только могут быть использованы в качестве промежуточных соединений для получения новых полиэфиров (рециклинг), но и легко вступают в реакцию с кетонами, альдегидами и аминами — жизненно важными семействами химических веществ, которые используются для получения огромного количества других, более ценных соединений (апсайклинг).

Новый процесс не требует дорогостоящих реагентов и жестких условий и практически не содержит химических отходов. Выход очень высок, а непрореагировавший растворитель может быть легко собран. Кроме того, было установлено, что для протекания реакции с приемлемой скоростью требуется лишь небольшое количество катализатора, а для выделения продукта достаточно простой фильтрации. Ключевым моментом, который подчеркивают авторы, является то, что основная реакция протекает при нормальном давлении, а значит, не требуется никаких специальных реакционных сосудов или устройств. Это делает реакцию легко масштабируемой даже в лабораторных условиях. Команда продемонстрировала это, взяв 50 г материала ПЭТ, взятого из реальной ПЭТ-бутылки для напитков, и прореагировав с морфолином, получив более 70 г амида морфолина, выход которого составил 90%.

По мере того как глобальная проблема пластиковых отходов становится все более острой, потребуются новые смелые стратегии для переработки и повторного использования пластика в обществе. В качестве недорогого, безотходного варианта переработки пластика, разработанного командой, возможно, уже в ближайшее время будет использована технология превращения полиэфирных отходов в специальные химические продукты.

07.10.2023


Подписаться в Telegram



Экология

Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике

Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим...

EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении

Изменение климата может представлять большую о...

Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно ...

PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата

Центральные особенности эволюции человека могу...

Ртуть в тропиках — скрытая опасность
Ртуть в тропиках — скрытая опасность

Неоново-зеленые капюшоны, бирюзовые брюшки, на...

Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов
Открыт 3D-материал, способный расщеплять стойкий загрязнитель водоемов

Бразильские исследователи протестировали фоток...

Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды
Physics of Fluids: Снежинки помогут ученым составлять прогноз погоды

В ходе исследования, которое может улучшить пр...

Ученые выяснили, как получить менее липкий лед
Ученые выяснили, как получить менее липкий лед

Готовясь к зиме многие американцы столкну...

Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны
Механические устройства для очистки водоемов от пластика ненадежны

Международная группа ученых предостерегла от&n...

Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры
Science: Открытие белков-диригентов позволит вывести неприхотливые культуры

Исследователи обнаружили белок, который уплотн...

«Тунберг это не понравится, но счастливые свинки важнее климата»
«Тунберг это не понравится, но счастливые свинки важнее климата»

Производство свинины вызывает обеспокоенность ...

В организмах и жилищах людей найдены пагубные химикаты
В организмах и жилищах людей найдены пагубные химикаты

Пер- и полифторалкильные вещества, PFAS, ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер
Исследование: теряя товарищей по стае, овсянки отказываются зимовать на прежнем месте
Исследование: теряя товарищей по стае, овсянки отказываются зимовать на прежнем месте

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса