Гуолян Лю в своей лаборатории в Технологическом институте Вирджинии
Новый метод, разработанный исследователями из Технологического института Вирджинии, позволяет перерабатывать пластик в ценные поверхностно-активные вещества, используемые в производстве мыла и моющих средств. Команда молодых ученых документировала и совершенствовала процесс переработки, пока он не был готов к публикации в научном сообществе. Работа была недавно опубликована в журнале Science.
Гуолян Лю, доцент кафедры химии в Технологическом колледже Вирджинии, зная о молекулярном сходстве химической структуры полиэтилена и структуры жирной кислоты, которая используется в качестве основы для производства мыла, предположил, что с помощью нескольких последовательных этапов обработки возможно преобразовать полиэтилен в жирные кислоты, используемые для производства мыла.
Студенты-химики из лаборатории Лю организовали компактный реактор, напоминающий печь, в котором происходило нагревание полиэтилена с использованием процесса, известного как термолиз в температурном градиенте. В нижней части печи достигается высокая температура, способная разрушать полимерные цепи, а в верхней части печи обеспечивается достаточно низкая температура для прекращения дальнейшего распада. В процессе каталитического окисления воска, полученного из отходов полиэтилена и полипропилена, колба, наполненная этим воском, подвергается нагреванию на масляной ванне. Под воздействием потока воздуха воск окисляется, образуя жирные кислоты.
При пиролизе полиэтилена и полипропилена образуются смеси олефинов, которые можно непосредственно подвергать гидроформилированию. Последующая реакция катализации кобальтом приводит к образованию альдегидов, которые авторы затем гидрируют с получением спиртов и диолов. Исследовательская команда демонстрирует, что точный контроль температуры во время нагрева может расщепить одни и те же пластмассы на воски, которые затем можно легко окислить марганцевыми катализаторами с получением ценных поверхностно-активных веществ.
Добавив еще несколько этапов с использованием дополнительных ингредиентов для преобразования молекул воска в жирные кислоты, команда представила результат своих трудов - мыло из пластика. Особенностью нового метода вторичной переработки является его способность работать с разными видами пластика одновременно, что исключает необходимость их предварительного разделения. Это значительное преимущество перед некоторыми современными методами переработки, которые требуют тщательной сортировки пластика, чтобы избежать его загрязнения. Еще одним преимуществом метода является то, первоначальная трансформация пластика представляет собой простую реакцию, требующая только тепла и пластмассового материала.
Источник материала: https://www.cleanprice.ru/news5255-izobreten-metod-pererabotki-plastikovyh-othodov-v-mylnye-sredstva/
