Российские ученые нашли способ получать дешевые материалы для очистки воды из пластиковых отходов
*Новая технология позволяет одновременно перерабатывать ПЭТ и производить металлорганические каркасы*
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) в составе международной коллаборации разработали способ получения пористых металлорганических каркасов (MOF) для очистки воды и газов из отходов полиэтилентерефталата (ПЭТ). Новая технология позволяет одновременно перерабатывать пластик и получать полезные материалы. Об этом сообщается на сайте минобрнауки.
ПЭТ считается одним из наиболее пригодных для переработки пластиков. Однако большинство существующих технологий позволяют либо разложить его до исходных молекулярных компонентов и снова произвести ПЭТ, либо просто механически переработать. Авторы предложили другой путь: из отходов ПЭТ они получают MOF-материалы – гибридные кристаллические структуры с множеством микроскопических пор.
Пластик измельчают до фракции меньше миллиметра, помещают в реакционную среду и получают 2-нитротерефталевую и 2-йодтерефталевую кислоты, из которых затем синтезируют металлорганические каркасы. Эти трехмерные «молекулярные губки» подходят для очистки воды и газов, разделения веществ и катализа.
Предложенный метод ученые апробировали на пищевых контейнерах, бутылочном пластике, промышленных отходах, тканях из полиэстера, а также смесях ПЭТ с полиэтиленом. Для переработки пластика подобрали такие температуру, продолжительность реакции и количество реагентов, чтобы получить высокий выход целевых соединений.
В итоге ПЭТ MOF сохранили кристалличность, микропористость и термическую устойчивость на уровне коммерческих аналогов. При этом стоимость их получения, по расчетам ученых, примерно в 5–7 раз ниже для нитросодержащих соединений и в 75–80 раз ниже для йодсодержащих.
В будущем ученые планируют работать над масштабированием технологии и анализом всего технологического цикла — от сбора и измельчения отходов до получения и использования конечных MOF-материалов — для оценки экологического преимущества нового метода.