Автор: Хён Сук Ван и Афина Анастасаки
Группа ученых и инженеров-материаловедов из ETH Zurich разработала химический процесс, активируемый светом, для расщепления некоторых полимеров на составляющие их мономеры. Статья опубликована в журнале Science . В последние годы ученые осознали новые проблемы, связанные с массовым производством полимеров — микропластик теперь можно найти в любой части Земли, в том числе внутри практически каждого человека на планете. Часть проблемы заключается в сложности и расходах, связанных с переработкой пластика, что упрощает его выбрасывание в мусор или океан.
В новом исследовании швейцарские ученые разработали способ разложения пластика на мономерные составляющие, что значительно упрощает и удешевляет его переработку.
Пластики — это полимеры, вещества, состоящие из больших молекул, называемых макромолекулами, которые состоят из более мелких субъединиц, называемых мономерами. Они образуются с помощью процесса, называемого полимеризацией, который по сути объединяет мономеры в единое вещество, а именно пластик. Разделение их снова оказалось сложным и дорогим, до сих пор.
Новый процесс включает в себя помещение полимера в растворитель дихлорбензол, а затем освещение его фиолетовым светом, пока происходят реакции в растворителе — реагенты или другие катализаторы не нужны. Единственными другими оговорками являются то, что условия в ванне должны поддерживаться выше 90°C, а свет должен быть включен все время. После завершения получается ванна, заполненная мономерами и другими химикатами, которые можно легко отделить и переработать.
Метод был открыт случайно, поэтому команда попыталась объяснить, почему он так хорошо работает. Они обнаружили, что дихлорбензол при воздействии на полимер производит радикалы хлора под воздействием света. Затем радикалы вытягивают атомы водорода из, казалось бы, случайных частей полимерной цепи, заставляя ее разрываться. Еще лучше, когда она разрывается, образуется новый радикал, запускающий больше реакций.
Исследователи признают, что реакция медленная, но также отмечают, что она имеет высокий выход и что ее просто, легко и недорого проводить. Они предполагают, что она может преобразовать переработку пластика во всем мире.
Дополнительная информация: Хён Сук Ван и др., Деполимеризация коммерческих полиметакрилатов, вызванная видимым светом, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adr1637
Информация о журнале: Наука
© 2025 Наука X Сеть
Исследуйте дальше — Новая конструкция полимера устраняет компромисс между прочностью и пригодностью к вторичной переработке