Polietilen tereftalatoak (PET), poliester termoplastiko garrantzitsu gisa, urtean 70 milioi tona baino gehiago ekoizten ditu mundu mailan eta oso erabilia da eguneroko elikagaien ontziratzeetan, ehungintzan eta beste arlo batzuetan. Hala ere, ekoizpen-bolumen masibo honen atzean, PET hondakinen % 80 inguru modu bereizketarik gabe botatzen edo zabortegietara eramaten da, ingurumen-kutsadura larria eraginez eta karbono-baliabide ugari xahutuz. PET hondakinen birziklapena nola lortu erronka kritikoa bihurtu da, eta aurrerapenak behar ditu garapen iraunkor globalarentzat.
Birziklatze-teknologien artean, fotoerreformatze-teknologiak arreta handia piztu du bere ezaugarri berde eta leunengatik. Teknika honek eguzki-energia garbia eta kutsadurarik gabekoa erabiltzen du indar eragile gisa, in situ erredox espezie aktiboak sortuz giro-tenperaturan eta presioan, hondakin-plastikoen bihurketa eta balio erantsiko hobekuntza errazteko. Hala ere, egungo fotoerreformatze-prozesuetako produktuak gehienbat oxigenoa duten konposatu sinpleetara mugatzen dira, hala nola azido formikoa eta azido glikolikoa.
Duela gutxi, Txinako institutu bateko Fotokimiko Bihurketa eta Sintesi Zentroko ikerketa-talde batek PET hondakina eta amoniakoa erabiltzea proposatu zuen karbono eta nitrogeno iturri gisa, hurrenez hurren, formamida ekoizteko CN akoplamendu erreakzio fotokatalitiko baten bidez. Horretarako, ikertzaileek Pt1Au/TiO2 fotokatalizatzaile bat diseinatu zuten. Katalizatzaile honetan, atomo bakarreko Pt guneek fotosortutako elektroiak selektiboki harrapatzen dituzte, eta Au nanopartikulek fotosortutako zuloak, fotosortutako elektroi-zulo bikoteen bereizketa eta transferentzia eraginkortasuna nabarmen hobetuz, eta horrela jarduera fotokatalitikoa areagotuz. Formamida ekoizteko tasak gutxi gorabehera 7,1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹ lortu zuen. In situ infragorri espektroskopia eta erresonantzia paramagnetiko elektronikoa bezalako esperimentuek erradikal bidezko erreakzio bide bat agerian utzi zuten: fotosortutako zuloek aldi berean etilen glikola eta amoniakoa oxidatzen dituzte, aldehido bitartekariak eta amino erradikalak (·NH₂) sortuz, eta hauek CN akoplamendua jasaten dute azkenean formamida osatzeko. Lan honek ez du soilik plastiko hondakinen balio handiko bihurketarako bide berri bat irekitzen, PET hobekuntza produktuen espektroa aberastuz, baizik eta estrategia sintetiko berdeagoa, ekonomikoagoa eta itxaropentsua ere eskaintzen du nitrogenoa duten konposatu garrantzitsuak, hala nola botikak eta pestizidak, ekoizteko.
Ikerketaren emaitzak Angewandte Chemie International Edition aldizkarian argitaratu ziren, “Fotokatalitiko formamida sintesia hondakin plastikoetatik eta amoniakotik CN lotura eraikuntzaren bidez baldintza leunetan” izenburupean. Ikerketak finantzaketa jaso zuen Txinako Zientzia Naturalen Fundazio Nazionalak, Txinako Zientzien Akademiaren arteko Material Berrien Laborategi Funts Mistoak eta Hong Kongeko Unibertsitateak babestutako proiektuetatik, besteak beste.
Argitaratze data: 2025eko irailaren 26a