Хіміки з Китаю показали, як за допомогою твердотільної ЯМР-спектроскопії можна визначити склад суміші пластиків, а отриману інформацію використовувати для переробки пластику в прості органічні речовини. опубліковані у журналі Nature.
Щороку хімічна промисловість виробляє близько 400 мільйонів тонн полімерів, які люди використовують у побуті та промисловості. Після використання більша частина пластику спалюється або відправляється на звалища. Наприклад, у 2022 році люди переробили лише десять відсотків від усього виробленого пластику. Одна з проблем у процесі переробки полягає в тому, що часто побутові вироби містять суміші різних полімерів, кожен з яких потрібно відокремити та переробити. Тому хіміки шукають ефективні методи поділу сумішей пластиків.
Один такий метод представили хіміки під керівництвом Ма Діна (Ma Ding) з Пекінського університету. Вони використовували двовимірну твердотільну ЯМР-спектроскопію, щоб визначити склад полімерного зразка.
Вчені протестували свій підхід на суміші з полістиролу (PS), полілактату (PLA), поліуретану (PU), полікарбонату (PC), полівінілхлориду (PVC), поліетилентерефталату (PET), поліетилену (PE) та поліпропілену (PP), яку вони самі приготували з чистих полімерів. Спочатку вони підтвердили склад суміші за допомогою твердотільного ЯМР, а потім почали переробку.
Переробка суміші містила кілька кроків. Спочатку за допомогою розчинників тетрагідрофурану і гексану хіміки відокремили PS і перетворили його на бензойну кислоту. Далі, за допомогою чистого тетрагідрофурану, вони екстрагували з суміші PU, PC і PVC. З PC за допомогою гліколізу вчені отримали етиленкарбонат і бісфенол А, а з суміші PC і PVC, що залишилася, - суміш рідких дихлоралканів і сіль ароматичного аміну.
Далі, з твердого залишку, що містить PLA, PET, PE і PP хіміки відокремили PLA за допомогою реакції амонолізу і перетворили його на аланін. Потім вчені гідролізували PET у присутності лугу та отримали з нього терефталеву та молочну кислоти. А суміш PE і PP дослідники піддали крекінгу - у результаті утворилася суміш алканів.
Так хіміки показали, що за допомогою твердотільного ЯМР, декількох розчинників і вже відомих методів переробки можна перетворити суміш із восьми полімерів на прості органічні речовини. Вони також показали, що їх метод визначення складу та переробки справляється з пластиком невідомого складу, зібраним із різних лабораторій та у побуті.
Виробництво пластику призводить до забруднення довкілля його мікрочастинками. Наприклад, раніше ми розповідали про те, як мікропластик знайшли на вершині Евересту та в людській крові. Імовірно, мікропластик негативно впливає на систему травлення людини.
