Найбільш небезпечні для Землі відходи, навчилися використовувати для очищення води

Дослідники знайшли універсальний та масштабований спосіб переробки одних із найстійкіших у світі відходів – пластику, повідомляє 24 Канал з посиланням на Interesting Engineering. Новий метод дозволяє трансформувати поширені види пластмас, такі як ПЕТ, ПВХ, поліетилен та поліпропілен, у так звані одноатомні каталізатори (SAC). Ці матеріали складаються з атомів металів, які закріплені та ізольовані на графеновій підкладці, що робить їх надзвичайно ефективними в хімічних реакціях.

Як пластикове сміття перетворюють на корисний матеріал?

Процес полягає у використанні солей хлоридів перехідних металів (нікелю, заліза, кобальту, марганцю та міді) як шаблону та каталізатора для карбонізації пластику. Ключовим фактором для успішного синтезу є правильне співвідношення пластику та солі, яке запобігає злипанню металів.

Для підтвердження атомної структури каталізаторів вчені з Австралійського синхротрона ANSTO застосували метод рентгенівської абсорбційної спектроскопії (XAS), мовиться у прес-релізі.

Дослідження опубліковане в Nature показало, що метали не утворюють наночастинок, а існують як окремі атоми, хімічно зв'язані всередині вуглецевого каркаса. Саме така структура забезпечує їхню виняткову продуктивність.

Схематичне зображення одноатомних каталізаторів (SAC), отриманих із пластику та солей перехідних металів / Фото ANSTO

Створені з пластикових відходів одноатомні каталізатори продемонстрували високу ефективність у розщепленні різноманітних мікрозабруднювачів у воді. Крім того, вони показали чудові результати в електрокаталітичних системах, зокрема в киснево-азотних реакціях відновлення та літій-сірчаних батареях.

Доктор Шиїн Рен, провідний автор дослідження, зазначив, що пластик, який зазвичай вважається сміттям та екологічною проблемою, може стати цінним ресурсом для створення передових каталізаторів.

На відміну від багатьох інших методів переробки, ця технологія працює з різними видами пластику, навіть у сумішах, і дозволяє отримувати матеріал у грамових кількостях, що свідчить про її практичну доцільність.

Проблема, яку важко подолати

Забруднення пластиком становлять справді глобальну екологічну проблему з якою людство постійно намагається боротися, але часто це безрезультатно. Наприклад нещодавно відбулися переговори в Женеві щодо глобального договору про боротьбу із забрудненням пластиком, однак вони завершилися безрезультатно. Країни, які виробляють нафту протистоять важливим юридичним нормам, що суттєво погіршує розвиток в цьому напрямку.