Recentemente, il dottor Jingjing Cao dell'Università di Jiangnan, in collaborazione con ricercatori tedeschi, ha sviluppato con successo un "catalizzatore di nanofogli di ossido di zinco con difetti di coordinazione insaturi" a basso costo e abbondante sulla terra, fornendo una nuova soluzione per il riciclaggio efficiente ed ecologico dei rifiuti di plastica poliestere in condizioni blande.
I relativi risultati della ricerca sono stati pubblicati su Nature Communications.
La plastica poliestere ha un’enorme produzione annuale, ma i tradizionali metodi di riciclaggio chimico devono affrontare problemi quali un elevato consumo di energia, la corrosione delle apparecchiature e difficoltà nel trattamento delle acque reflue. In questo studio, il team ha progettato un catalizzatore di ossido di zinco con speciali strutture difettose sulla sua superficie. Lo hanno vividamente descritto come un “bisturi molecolare”, con siti di difetti superficiali che agiscono come “afferratori” altamente attivi che assorbono e attivano preferenzialmente le molecole di acqua e ossigeno, consentendo la scissione precisa dei legami di poliestere in condizioni acquose quasi neutre senza la necessità di solventi organici o basi forti.
Gli esperimenti hanno dimostrato che in un ambiente con aria a 190°C, il sistema catalitico è in grado di depolimerizzare completamente il polietilene tereftalato (PET) in sole sei ore, con una selettività per l'acido tereftalico superiore al 99%. Inoltre, il catalizzatore ha mostrato un'eccellente "universalità del substrato", trattando in modo efficiente sia le normali bottiglie di acqua minerale che i tessuti di scarto contenenti coloranti e altre impurità, mantenendo tassi di recupero dell'acido tereftalico superiori al 98%.
La tecnologia è applicabile anche al recupero altamente selettivo del monomero di altri rifiuti di poliestere. In termini di compatibilità ambientale, il catalizzatore è rimasto stabile dopo cinque cicli continui e durante la reazione non è stata rilevata alcuna lisciviazione dannosa di ioni zinco, evitando così l'inquinamento secondario. Attualmente, il gruppo di ricerca ha completato esperimenti su scala di laboratorio a livello di 40 grammi, convertendo con successo la plastica di scarto in materie prime di elevata purezza e rielaborandole in PET riciclato.
Il tuo messaggio deve contenere da 20 a 3000 caratteri!
