Forradalom készül a műanyag-újrahasznosításban
A műanyaghulladék, különösen a polietilén, hatalmas környezeti problémát jelent, mivel hosszú ideig nem bomlik le. A kutatók most egy kinetikai kapcsolás–leválasztás (KDRC) stratégiát fejlesztettek ki, amely képes a polietilént 79%-os hatékonysággal etilénné és propilénné alakítani. Ez jelentős előrelépés, hiszen eddig a hagyományos eljárások túl energiaigényesek voltak, és csak alacsony szelektivitással működtek.
Kétlépcsős reakció: hogyan működik?
A kutatócsoport két különálló lépésből álló reakciórendszert tervezett. Az első fázisban egy speciális réteges zeolitkatalizátor (LSP-Z100) 260°C-on lebontja a polietilént buténné és penténné. Ezután a második lépésben, 540°C-on, egy foszforral módosított második zeolitkatalizátor (P-HZSM-5) alakítja át ezeket etilénné és propilénné. A folyamat során nincs szükség nemesfémekre vagy külső hidrogénforrásra.
Kísérleti igazolás és eredmények
A reakcióutat vákuum-ultraibolya fotoionizációs tömegspektrometriával vizsgálták, amely igazolta a dimerizáció–hasadási mechanizmust, és sikeresen azonosította a közbenső C8-as vegyületeket. A neutronpordiffrakcióval végzett kísérletek azt is bizonyították, hogy a foszformódosítás csökkenti a mellékreakciókat, fokozva az etilén és a propilén előállítását.
Mérföldkő a körforgásos műanyag-gazdaságban
Az új katalitikus módszer újrahasznosítható katalizátorokkal dolgozik, és valós, kevert műanyaghulladékkal is kiválóan működik. Ez jelentős lépés lehet abban, hogy a műanyaghulladék végre alapanyaggá váljon a vegyipar számára, ezzel csökkentve a környezeti terhelést. Az áttörésben a Kínai Tudományos Akadémia, a Pekingi Normál Egyetem és a Pekingi Egyetem kutatói vettek részt.
