Полиэтилентерефталат (ПЭТ) маңызды термопластикалық полиэфир ретінде жыл сайынғы жаһандық өндірісі 70 миллион тоннадан асады және күнделікті тамақ өнімдерін қаптамада, тоқыма бұйымдарында және басқа салаларда кеңінен қолданылады. Дегенмен, осы ауқымды өндіріс көлемінің артында ПЭТ қалдықтарының шамамен 80%-ы ретсіз лақтырылады немесе көміліп тасталады, бұл қоршаған ортаның қатты ластануын тудырады және көміртегі ресурстарының айтарлықтай ысырап болуына әкеледі. ПЭТ қалдықтарын қайта өңдеуге қалай қол жеткізу жаһандық тұрақты даму үшін серпілістерді қажет ететін маңызды мәселеге айналды.
Қолданыстағы қайта өңдеу технологияларының ішінде фотореформинг технологиясы жасыл және жұмсақ сипаттамаларына байланысты үлкен назар аударды. Бұл әдіс қозғаушы күш ретінде таза, ластамайтын күн энергиясын пайдаланады, қалдық пластмассаларды түрлендіруді және қосымша құнды жаңартуды жеңілдету үшін қоршаған ортаның температурасы мен қысымында in situ белсенді тотығу-тотықсыздану түрлерін жасайды. Дегенмен, қазіргі фотореформинг процестерінің өнімдері негізінен құмырсқа қышқылы және гликоль қышқылы сияқты құрамында оттегі бар қарапайым қосылыстармен шектеледі.
Жақында Қытайдағы бір институттың Фотохимиялық түрлендіру және синтез орталығының зерттеу тобы фотокаталитикалық CN қосылу реакциясы арқылы формамид өндіру үшін сәйкесінше көміртегі және азот көздері ретінде ПЭТ және аммиак қалдықтарын пайдалануды ұсынды. Осы мақсатта зерттеушілер Pt1Au/TiO2 фотокатализаторын құрастырды. Бұл катализаторда бір атомды Pt учаскелері фотогенерацияланған электрондарды таңдап алады, ал Au нанобөлшектері фотогенерацияланған саңылауларды түсіріп, фотогенерацияланған электронды-тесік жұптарының бөлінуін және тасымалдау тиімділігін айтарлықтай арттырады, осылайша фотокаталитикалық белсенділікті арттырады. Формамид өндіру жылдамдығы шамамен 7,1 ммоль gcat⁻¹ h⁻¹ жетті. In-situ инфрақызыл спектроскопия және электронды парамагниттік резонанс сияқты эксперименттер радикалды аралық реакция жолын анықтады: фотогенерацияланған саңылаулар бір уақытта этиленгликоль мен аммиакты тотықтырады, альдегид аралық өнімдері мен амин радикалдарын (·NH₂) түзеді, олар формамиматты түрде CN байланысынан өтеді. Бұл жұмыс PET жаңарту өнімдерінің спектрін байыта отырып, қалдық пластмассаларды жоғары құнды түрлендірудің жаңа жолын ашады, сонымен қатар фармацевтикалық препараттар мен пестицидтер сияқты құрамында азоты бар маңызды қосылыстарды өндіру үшін жасыл, үнемді және перспективалы синтетикалық стратегияны ұсынады.
Тиісті зерттеу нәтижелері Angewandte Chemie халықаралық басылымында «Жеңіл шарттарда CN байланысының құрылысы арқылы пластикалық қалдықтар мен аммиактан фотокаталитикалық формамид синтезі» тақырыбымен жарияланды. Зерттеу Қытайдың Ұлттық жаратылыстану ғылымы қоры, Қытай Ғылым академиясы мен Гонконг университеті арасындағы жаңа материалдардың бірлескен зертханалық қоры және басқа көздерден қолдау тапқан жобалардан қаржы алды.
Жіберу уақыты: 26 қыркүйек 2025 ж