بحث جديد حول إعادة تدوير نفايات بلاستيك البوليستر مقتبس من www.chemnews.com.cn

في الآونة الأخيرة، نجح الدكتور جينغ جينغ كاو من جامعة جيانغنان، بالتعاون مع باحثين ألمان، في تطوير محفز منخفض التكلفة ووافر للأرض "لخلل التنسيق غير المشبع بأكسيد الزنك"، مما يوفر حلاً جديدًا لإعادة التدوير الفعال والصديق للبيئة لنفايات بلاستيك البوليستر في ظل ظروف معتدلة.

ونشرت نتائج البحوث ذات الصلة في مجلة Nature Communications.

يتمتع بلاستيك البوليستر بإنتاج سنوي ضخم، لكن طرق إعادة التدوير الكيميائية التقليدية تواجه مشاكل مثل ارتفاع استهلاك الطاقة وتآكل المعدات وصعوبات معالجة مياه الصرف الصحي. في هذه الدراسة، صمم الفريق محفزًا من أكسيد الزنك يحتوي على هياكل معيبة خاصة على سطحه. لقد وصفوه بشكل واضح بأنه "مشرط جزيئي"، حيث تعمل مواقع العيوب السطحية مثل "الملاقط" النشطة للغاية التي تمتص وتنشط جزيئات الماء والأكسجين بشكل تفضيلي، مما يتيح انقسامًا دقيقًا لروابط البوليستر في ظل ظروف مائية شبه محايدة دون الحاجة إلى مذيبات عضوية أو قواعد قوية.

وأظهرت التجارب أنه في بيئة هوائية تبلغ درجة حرارتها 190 درجة مئوية، يمكن للنظام التحفيزي إزالة بلمرة البولي إيثيلين تيريفثاليت (PET) بالكامل خلال ست ساعات فقط، مع انتقائية لحمض تيريفثاليك تتجاوز 99%. علاوة على ذلك، أظهر المحفز "شمولية الركيزة" الممتازة، حيث قام بمعالجة زجاجات المياه المعدنية العادية ونفايات المنسوجات التي تحتوي على الأصباغ والشوائب الأخرى بكفاءة، مع الحفاظ على معدلات استرداد حمض التريفثاليك أعلى من 98%.

تنطبق هذه التقنية أيضًا على الاسترداد الانتقائي للغاية للمونومر لنفايات البوليستر الأخرى. من حيث الصداقة البيئية، ظل المحفز مستقرًا بعد خمس دورات متواصلة، ولم يتم اكتشاف أي ترشيح ضار لأيون الزنك أثناء التفاعل، مما أدى إلى تجنب التلوث الثانوي. حاليًا، أكمل فريق البحث تجارب معملية على مستوى 40 جرامًا، ونجح في تحويل نفايات البلاستيك إلى مواد خام عالية النقاء وإعادة معالجتها إلى مادة PET معاد تدويرها.