Ученые ТПУ предложили новый способ получения металлоорганических каркасов (MOF) — пористых материалов, которые могут использоваться для очистки воды и газов, разделения веществ и в химических процессах. В качестве исходного сырья специалисты использовали отходы полиэтилентерефталата (ПЭТ), из которого делают пластиковые бутылки, упаковку и синтетические ткани, сообщили в университете.
Существующие способы переработки ПЭТ в основном позволяют либо вернуть пластик к исходным компонентам для повторного производства, либо переработать его механически. Однако при многократном цикле переработки материал теряет часть свойств, а экономическая ценность получаемого продукта остается ограниченной.
Новая технология объединяет сразу несколько этапов. Пластик измельчают до частиц менее одного миллиметра и помещают в специальную реакционную среду. В результате образуются химические соединения, из которых затем создают MOF-материалы — своеобразные трехмерные «молекулярные губки» с большим количеством микропор.
По словам одного из авторов исследования, научного сотрудника Международной научно-исследовательской лаборатории ТПУ Ольги Гусельниковой, новый подход позволяет отказаться от нескольких промежуточных стадий очистки и обработки сырья.
«Объединение процессов в одном реакционном этапе позволило сократить количество операций, уменьшить объем оборудования и снизить стоимость технологии», — отметила исследователь.
Метод проверили на разных видах ПЭТ-отходов: пластиковых бутылках, пищевых контейнерах, промышленных отходах, полиэстеровых тканях разных цветов, а также смесях ПЭТ с полиэтиленом. Ученые подобрали параметры процесса, позволяющие получать необходимые соединения с высоким выходом.
Расчеты показали, что стоимость полученных компонентов может быть в 5–7 раз ниже коммерческих аналогов для нитросодержащих соединений и примерно в 75–80 раз ниже для йодсодержащих.
При этом созданные из переработанного пластика MOF-материалы сохранили основные характеристики коммерческих образцов — кристаллическую структуру, пористость и устойчивость к высоким температурам.
В дальнейшем ученые планируют масштабировать технологию и оценить весь производственный цикл — от сбора и подготовки пластиковых отходов до применения готовых материалов. Это позволит определить экологический и экономический эффект нового способа переработки.
Подписывайтесь на АиФ в  MAX
|
