Pólýetýlen tereftalat (PET), sem er mikilvægt hitaplastískt pólýester, hefur árlega heimsframleiðslu upp á yfir 70 milljónir tonna og er mikið notað í daglegum matvælaumbúðum, vefnaðarvöru og öðrum sviðum. Hins vegar, á bak við þessa miklu framleiðslu, er um 80% af úrgangs-PET óbeint fargað eða urðað, sem veldur mikilli umhverfismengun og sóun á verulegum kolefnisauðlindum. Hvernig á að endurvinna úrgangs-PET hefur orðið mikilvæg áskorun sem krefst byltingar fyrir sjálfbæra þróun á heimsvísu.
Meðal núverandi endurvinnslutækni hefur ljósbreytingartækni vakið mikla athygli vegna grænna og mildra eiginleika sinna. Þessi tækni notar hreina, mengunarlausa sólarorku sem drifkraft og framleiðir virk oxunar-afoxunarefni á staðnum við stofuhita og -þrýsting til að auðvelda umbreytingu og virðisaukandi uppfærslu á úrgangsplasti. Hins vegar eru afurðir núverandi ljósbreytingarferla að mestu leyti takmarkaðar við einföld súrefnisinnihaldandi efnasambönd eins og maurasýru og glýkólsýru.
Nýlega lagði rannsóknarteymi frá Center for Photochemical Conversion and Synthesis við stofnun í Kína til að nota úrgangs-PET og ammóníak sem kolefnis- og köfnunarefnisgjafa, talið í sömu röð, til að framleiða formamíð með ljóshvataðri CN-tengingarviðbrögðum. Í þessu skyni hönnuðu vísindamennirnir Pt1Au/TiO2 ljóshvata. Í þessum hvata fanga einstök Pt-staðir sértækt ljósmyndaðar rafeindir, en Au-nanóagnir fanga ljósmyndaðar holur, sem eykur verulega aðskilnað og flutningsvirkni ljósmyndaðra rafeinda-hola para og eykur þannig ljóshvatavirkni. Framleiðsluhraðinn á formamíð náði um það bil 7,1 mmól gcat⁻¹ klst⁻¹. Tilraunir eins og in-situ innrauða litrófsgreining og rafeindaparamagnetísk ómun leiddu í ljós stakeindamiðlaða hvarfleið: ljósmyndaðar holur oxa samtímis etýlen glýkól og ammóníak, mynda aldehýð milliefni og amínó stakeindir (·NH₂), sem gangast undir CN-tengingu til að að lokum mynda formamíð. Þessi vinna er ekki aðeins brautryðjandi í nýrri leið til að umbreyta úrgangsplasti með háum verðmætum, sem auðgar úrval uppfærsluafurða fyrir PET, heldur býður einnig upp á grænni, hagkvæmari og efnilegri tilbúningsaðferð til framleiðslu á mikilvægum köfnunarefnisríkum efnasamböndum eins og lyfjum og skordýraeitri.
Niðurstöður rannsóknarinnar voru birtar í Angewandte Chemie International Edition undir titlinum „Ljósmyndun formamíðs úr plastúrgangi og ammoníaki með CN-tengibyggingu undir vægum aðstæðum“. Rannsóknin fékk fjármögnun úr verkefnum sem styrkt voru af Náttúruvísindasjóði Kína, sameiginlegum rannsóknarstofusjóði fyrir ný efni milli Kínversku vísindaakademíunnar og Háskólans í Hong Kong, svo eitthvað sé nefnt.
Birtingartími: 26. september 2025