Пластик превратили в водород и углеродные нанотрубки
За последние несколько десятилетий исследователи установили, что пластик является одним из основных загрязнителей окружающей среды. Миллиарды тонн этих полимерных соединений лежат на свалках по всему миру, и не менее огромное количество пластика попадает в океан, где он размалывается до частиц диаметром в несколько микрометров и наносит вред растениям и животным.
Главный фактор, приводящий к такому масштабному пластиковому загрязнению — отсутствие метода переработки этого типа материалов. Некоторые виды пластика можно переработать, но далеко не все. В новой работе, опубликованной в журнале Nature Catalysis, исследователи нашли способ получить из наиболее часто используемых пластмасс водород, который можно использовать в качестве источника энергии, и углеродные нанотрубки, которые найдут применение в научных исследованиях и модификации различных материалов.
Чтобы переработать пластик, исследователи сначала измельчали образцы пластмасс, используя микроволны и частицы оксидов алюминия и железа, которые служили катализаторами процесса. Микроволны позволяли нагревать катализаторы, не влияя на температуру пластмасс. Такой подход позволил предотвратить нежелательные химические реакции и увеличить эффективность процесса. После этого ученые проводили конверсию, в результате которой цепочки углеводородов в пластмассе расщеплялись до водорода и углеродных материалов.
Процесс конверсии длился всего от 30 до 90 секунд и привел к восстановлению 97% водорода в пластике. Углеродные нанотрубки, которые остались в сухом остатке после удаления водорода, оказались достаточно качественными, чтобы использовать их, например, для улучшения механических свойств различных материалов.
Однако ученые признают, что технология пока не вышла за рамки лаборатории и не прошла испытания в более крупных масштабах. Поэтому в ближайшее время химики планируют начать испытания нового способа переработки пластиковых отходов на настоящем производстве.