Polietileni tereftalat (PET), si një poliester termoplastik i rëndësishëm, ka një prodhim vjetor global që tejkalon 70 milionë ton dhe përdoret gjerësisht në paketimin e ushqimit të përditshëm, tekstilet dhe fusha të tjera. Megjithatë, pas këtij vëllimi masiv prodhimi, afërsisht 80% e mbetjeve të PET hidhen pa dallim ose deponohen, duke shkaktuar ndotje të rëndë mjedisore dhe duke çuar në shpërdorimin e burimeve të konsiderueshme të karbonit. Mënyra se si të arrihet riciklimi i mbetjeve të PET është bërë një sfidë kritike që kërkon përparime për zhvillimin e qëndrueshëm global.
Ndër teknologjitë ekzistuese të riciklimit, teknologjia e fotoreformimit ka tërhequr vëmendje të konsiderueshme për shkak të karakteristikave të saj të gjelbra dhe të buta. Kjo teknikë përdor energji diellore të pastër dhe jo ndotëse si forcë lëvizëse, duke gjeneruar specie aktive redoks në vend nën temperaturën dhe presionin e ambientit për të lehtësuar konvertimin dhe përmirësimin me vlerë të shtuar të plastikës së mbeturinave. Megjithatë, produktet e proceseve aktuale të fotoreformimit janë kryesisht të kufizuara në komponime të thjeshta që përmbajnë oksigjen, të tilla si acidi formik dhe acidi glikolik.
Kohët e fundit, një ekip kërkimor nga Qendra për Konvertimin dhe Sintezën Fotokimike në një institut në Kinë propozoi përdorimin e mbetjeve të PET dhe amoniakut si burime karboni dhe azoti, përkatësisht, për të prodhuar formamid nëpërmjet një reaksioni fotokatalitik të çiftëzimit CN. Për këtë qëllim, studiuesit projektuan një fotokatalizator Pt1Au/TiO2. Në këtë katalizator, vendet e Pt me një atom të vetëm kapin në mënyrë selektive elektronet e fotogjeneruara, ndërsa nanopjesëzat e Au kapin vrimat e fotogjeneruara, duke rritur ndjeshëm efikasitetin e ndarjes dhe transferimit të çifteve elektron-vrimë të fotogjeneruara, duke rritur kështu aktivitetin fotokatalitik. Shkalla e prodhimit të formamidit arriti afërsisht 7.1 mmol gkat⁻¹ h⁻¹. Eksperimente të tilla si spektroskopia infra të kuqe in-situ dhe rezonanca paramagnetike e elektroneve zbuluan një rrugë reagimi të ndërmjetësuar nga radikalet: vrimat e fotogjeneruara oksidojnë njëkohësisht etilen glikolin dhe amoniakun, duke gjeneruar ndërmjetës aldehidesh dhe radikale amino (·NH₂), të cilat i nënshtrohen çiftëzimit CN për të formuar në fund formamid. Kjo punë jo vetëm që hap një rrugë të re për konvertimin me vlerë të lartë të plastikës së mbeturinave, duke pasuruar spektrin e produkteve të përmirësimit të PET-it, por gjithashtu ofron një strategji sintetike më ekologjike, më ekonomike dhe premtuese për prodhimin e komponimeve të rëndësishme që përmbajnë azot, siç janë produktet farmaceutike dhe pesticidet.
Gjetjet e hulumtimit përkatës u botuan në Angewandte Chemie International Edition nën titullin “Sinteza fotokatalitike e formamidit nga mbeturinat plastike dhe amoniaku nëpërmjet ndërtimit të lidhjes CN në kushte të buta”. Hulumtimi mori fonde nga projekte të mbështetura nga Fondacioni Kombëtar i Shkencave Natyrore të Kinës, Fondi i Përbashkët Laboratorik për Materiale të Reja midis Akademisë Kineze të Shkencave dhe Universitetit të Hong Kongut, ndër burime të tjera.
Koha e postimit: 26 shtator 2025