Наиболее опасные для Земли отходы, научились использовать для очистки воды
Ученые из Университета Аделаиды разработали метод, позволяющий превращать пластиковые отходы в ценные углеродные наноматериалы. Эта технология может перерабатывать различные виды пластика, в том числе их смеси, в высокоэффективные одноатомные катализаторы. Они могут использоваться для очистки воды и в производстве экологически чистых источников энергии, таких как батареи и топливные элементы.
Исследователи нашли универсальный и масштабируемый способ переработки одних из самых стойких в мире отходов – пластика, сообщает 24 Канал со ссылкой на Interesting Engineering. Новый метод позволяет трансформировать распространенные виды пластмасс, такие как ПЭТ, ПВХ, полиэтилен и полипропилен, в так называемые одноатомные катализаторы (SAC). Эти материалы состоят из атомов металлов, которые закреплены и изолированы на графеновой подложке, что делает их чрезвычайно эффективными в химических реакциях.
Смотрите также Смотрите также Белый дом приказывает NASA уничтожить два важных спутника и завершить их миссии
Как пластиковый мусор превращают в полезный материал?
Процесс заключается в использовании солей хлоридов переходных металлов (никеля, железа, кобальта, марганца и меди) в качестве шаблона и катализатора для карбонизации пластика. Ключевым фактором для успешного синтеза является правильное соотношение пластика и соли, которое предотвращает слипание металлов.
Для подтверждения атомной структуры катализаторов ученые из Австралийского синхротрона ANSTO применили метод рентгеновской абсорбционной спектроскопии (XAS), говорится в пресс-релизе.
Исследование опубликовано в Nature показало, что металлы не образуют наночастиц, а существуют как отдельные атомы, химически связанные внутри углеродного каркаса. Именно такая структура обеспечивает их исключительную производительность.
Схематическое изображение одноатомных катализаторов (SAC), полученных из пластика и солей переходных металлов / Фото ANSTO
Созданные из пластиковых отходов одноатомные катализаторы продемонстрировали высокую эффективность в расщеплении различных микрозагрязнителей в воде. Кроме того, они показали отличные результаты в электрокаталитических системах, в частности в кислородно-азотных реакциях восстановления и литий-серных батареях.
Доктор Шиин Рен, ведущий автор исследования, отметил, что пластик, который обычно считается мусором и экологической проблемой, может стать ценным ресурсом для создания передовых катализаторов.
В отличие от многих других методов переработки, эта технология работает с различными видами пластика, даже в смесях, и позволяет получать материал в граммовых количествах, что свидетельствует о ее практической целесообразности.
Проблема, которую трудно преодолеть
Загрязнение пластиком составляют действительно глобальную экологическую проблему с которой человечество постоянно пытается бороться, но часто это безрезультатно. Например недавно состоялись переговоры в Женеве по глобальному договору о борьбе с загрязнением пластиком, однако они завершились безрезультатно. Страны, которые производят нефть противостоят важным юридическим нормам, что существенно ухудшает развитие в этом направлении.