Корейская команда создала катализатор, превращающий компонент отходов ПЭТ-бутылок в формиат
Коротко
Корейский институт фундаментальных научных исследований (KBSI) сообщил 22 октября, что совместная команда разработала катализатор, который превращает компонент, полученный из отходов ПЭТ-бутылок, в формиат, и установила принцип его работы. Катализатор показал фарадеевскую эффективность 86,37 % и в общей сложности 300 часов стабильной работы в испытаниях с раствором, приготовленным из измельчённых отработанных бутылок.
Читать полностью 2 мин чтения
Корейский институт фундаментальных научных исследований (KBSI, 한국기초과학지원연구원) сообщил 22 октября, что разработал катализатор, который превращает компонент, полученный из отходов ПЭТ-бутылок, в формиат, и установил, как работает этот катализатор. Исследование выполнено командой под руководством Чжин Чжон-сона (진종성) вместе с профессором Чхве Мён-рёном (최명룡) из Национального университета Кёнсан (경상국립대) и профессором Jyh-Chiang Jiang (장즈창) из Национального университета науки и технологий Тайваня (국립타이완과학기술대). [ 1 , 2 , 3 ]
По данным сообщений, химическое разложение отработанных ПЭТ-бутылок дает терефталевую кислоту и этиленгликоль. Терефталевую кислоту можно повторно использовать как пластиковое сырьё, однако этиленгликоль хорошо смешивается с водой и имеет высокую температуру кипения, из-за чего его трудно отделить и выделить. Вместо того чтобы отделять этиленгликоль, команда превратила его в формиат, который в сообщениях описан как полезное химическое сырьё. [ 1 , 2 , 3 ]
Катализатор представляет собой катализатор с одиночными атомами, в котором атомы рутения закреплены поштучно на поверхности тонкослойного оксида никеля. Asia Economy и Newsis сообщили, что его получают облучением углекислотным лазером примерно в течение 10 минут и что реакция происходит там, где сходятся оксид никеля и рутений. [ 1 , 3 ]
В тестах на превращение катализатор показал фарадеевскую эффективность 86,37 %, что, по словам команды, означает: около 86 % использованного заряда пошло на получение формиата. В испытаниях с раствором из измельчённых отработанных ПЭТ-бутылок он в течение 12 циклов по 25 часов, всего 300 часов, сохранял стабильную работу. [ 1 , 2 , 3 ]
Команда использовала гибридный масс-спектрометр вторичных ионов KBSI в своём Йонгнамском региональном центре для анализа видов и распределения веществ на поверхности катализатора и выявления промежуточных веществ, образующихся в ходе реакции. В сочетании с теоретическими расчётами анализ показал, что водород поэтапно отделяется от этиленгликоля и что связь углерод-углерод разрывается при образовании формиата. Asia Economy и Newsis добавили, что соединение рутения и оксида никеля стабильно удерживает промежуточные вещества и способствует образованию формиата. [ 1 , 2 , 3 ]
По словам Чжина, команда получила основания для объяснения того, как этиленгликоль превращается в формиат, а KBSI будет использовать методику анализа, чтобы прояснить работу других экологичных катализаторов и предложить направления для их создания. По словам Чхве, которого цитирует Asia Economy, работа поможет разработать высокоэффективные катализаторы, превращающие пластиковые отходы в высокоценное химическое сырьё. Asia Economy и Newsis сообщили, что результаты опубликованы в Angewandte Chemie International Edition. [ 1 , 2 , 3 ]
Почему это важно
Издания представляют эту работу как шаг к превращению пластиковых отходов в полезное химическое сырьё. Цитируемые исследователи считают, что анализ может помочь в создании других катализаторов, однако в документах нет сроков возможного более широкого применения.
Ключевые факты
- KBSI сообщил 22 октября, что команда под руководством Чжин Чжон-сона (진종성) разработала катализатор, который превращает компонент из отходов ПЭТ-бутылок в формиат, и установила принцип его работы. [ 1 , 2 , 3 ]
- Работа выполнена командой под руководством профессора Чхве Мён-рёна (최명룡) из Национального университета Кёнсан (경상국립대) и командой Национального университета науки и технологий Тайваня (국립타이완과학기술대). [ 1 , 2 , 3 ]
- Катализатор представляет собой катализатор с одиночными атомами: атомы рутения закреплены поштучно на поверхности тонкослойного оксида никеля. [ 1 , 2 , 3 ]
- В тестах на превращение в формиат он показал фарадеевскую эффективность 86,37 %, то есть около 86 % использованного заряда пошло на получение формиата. [ 1 , 2 , 3 ]
- В растворе, приготовленном из измельчённых отработанных ПЭТ-бутылок, он в течение 12 циклов по 25 часов, всего 300 часов, сохранял стабильную работу. [ 1 , 2 , 3 ]
- Результаты опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition. [ 1 , 3 ]
Подтверждено несколькими источниками
- KBSI объявил 22 октября, что катализатор превращает компонент из отходов ПЭТ-бутылок в формиат и что установлен принцип его работы. [ 1 , 2 , 3 ]
- Катализатор достиг фарадеевской эффективности 86,37 % и в испытаниях с раствором из измельчённых отработанных бутылок сохранял стабильную работу в течение 300 часов (12 циклов по 25 часов). [ 1 , 2 , 3 ]
- Анализ с помощью гибридного масс-спектрометра вторичных ионов KBSI в сочетании с теоретическими расчётами показал, что водород поэтапно отщепляется от этиленгликоля и разрывается связь углерод-углерод с образованием формиата. [ 1 , 2 , 3 ]
- Исследование опубликовано в Angewandte Chemie International Edition. [ 1 , 3 ]
Пока неясно
- Можно ли использовать катализатор в реальных промышленных условиях. Только Newsis сообщает, что испытание продолжительностью 300 часов обеспечило возможность применения на реальных объектах; в других документах нет упоминаний о применении в полевых условиях или сроках.
- Сколько длится этап лазерной обработки при изготовлении катализатора. Asia Economy указывает около 10 минут облучения углекислотным лазером, Newsis тоже около 10 минут; Yonhap об этом этапе не упоминает.