Химики из Наньянгского технологического университета, Сингапуре (NTU Сингапур) обнаружили метод, который может превратить пластиковые отходы в ценные химические вещества, при помощи солнечного света.
В лабораторных экспериментах, исследователи смешанных пластиков с их катализатора в растворителе, что позволяет решение использовать энергию света и преобразуют растворенные пластмасс в муравьиная кислота-химикат, используемый в топливных элементах для производства электроэнергии.
Отчетности по своей работе передовой науки, команда НТУ доцент Су Хан Сен школу физико-математических наук сделали свой катализатора из доступного, биосовместимых металлов, ванадий, широко используется в стальных сплавах для автомобилей и алюминиевых сплавов для авиации.
Когда ванадиевый катализатор на основе растворяют в растворе, содержащем не-биоразлагаемых потребительскими пластика, как полиэтилен и воздействия искусственного солнечного света, он разрушил связь углерод-углерод в пластик в шесть дней.
Этот процесс превратил полиэтилена в муравьиную кислоту, естественным антисептиком и антибактериальным средством, который также может быть использован для выработки энергии на электростанциях и в водородных топливных элементах.
«Мы нацелены на развитие стабильных и экономически эффективных методов, чтобы использовать солнечный свет для производства топлив и других химических продуктов», — сказал помощник Проф соо. «Эта новая химическая обработка-это первый зарегистрированный процесс, который может полностью разрушить не-биоразлагаемых пластмасс, таких как полиэтилен, используя видимый свет и катализатор, который не содержит тяжелых металлов.»
В Сингапуре, большинство пластиковых отходов сжигается, производства парниковых газов, таких как двуокись углерода, и остатки массы-сожги пепел — транспортируется на Семакау свалки, которая оценивается свободного места к 2035 году.
Разработка инновационных безотходных решения, такие как этот экологически чистый катализатор для превращения отходов в ресурсы, является частью НТУ умное видение кампуса для развития устойчивого будущего.
Используя энергию солнца для преобразования химических веществ
В основе ванадия катализатор, который поддерживается органических групп и, как правило, сокращенно НН(о), использует энергию света для езды химическая реакция, и известен как фотокатализатор.
Фотокатализаторы включить химических реакций на питание от солнечных лучей, в отличие от большинства реакций, проведенные в промышленности, которые требуют тепла, как правило, формируются за счет сжигания ископаемого топлива.
Другие преимущества нового фотокатализатора является его низкая стоимость, Богатые и экологически чистые, в отличие от обычных катализаторов сделаны из дорогих или токсичных металлов, таких как платина, палладий и рутений.
Пока ученые пробовали другие подходы для превращения отходов пластмасс в полезные химические вещества, многие подходы, предполагающие нежелательных реагентов или слишком много шагов, чтобы увеличить.
Одним из примеров является подход, который называется photoreforming, где пластик в сочетании с водой и солнечного света для получения водорода газ, но это требует использования катализаторов, содержащих кадмий-токсичный тяжелый металл. Другие методы требуют пластмасс лечиться с агрессивными химическими растворами, которые опасны в обращении.
Большинство пластмасс не являются биологически, потому что они содержат чрезвычайно инертные химические связи называют углерод-углеродных связей, которые не легко разбиваются без применения высоких температур.
Новый ванадия на основе фотокатализатора, разработанного научным коллективом НТКУ был специально разработан, чтобы разорвать эти узы, и делает это путем фиксации на соседнем химической группе, известной как спиртовой группы и с помощью энергии, поглощаемой из солнечного света, чтобы разгадать молекула, как молния.
Как опыты проводились в лабораторном масштабе, образцы пластика были впервые растворяют при нагревании до 85 градусов Цельсия в растворителе, перед катализатором, которая находится в виде порошка, был распущен. Затем раствор подвергается воздействию искусственного солнечного света в течение нескольких дней. Используя этот подход, команда показала, что их фотокаталитический удалось сломать углерод-углеродных связей в более чем 30 различных компонентов, и результаты показали, концепция экологически-дружественных, низкая стоимость фотокаталитический.
Исследовательская группа сейчас проводит улучшения в процесс, который может привести к поломки пластмасс для производства других полезных химических видов топлива, таких как водород.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!