Полиетилен терефталат (ПЕТ), као важан термопластични полиестер, има годишњу глобалну производњу већу од 70 милиона тона и широко се користи у свакодневној амбалажи за храну, текстилу и другим областима. Међутим, поред овог огромног обима производње, приближно 80% отпадног ПЕТ-а се неселективно баца или одлаже на депоније, што узрокује озбиљно загађење животне средине и доводи до расипање значајних угљеничних ресурса. Како постићи рециклажу отпадног ПЕТ-а постао је критичан изазов који захтева пробој за глобални одрживи развој.
Међу постојећим технологијама рециклаже, технологија фотореформирања је привукла значајну пажњу због својих еколошких и благих карактеристика. Ова техника користи чисту, незагађујућу соларну енергију као покретачку снагу, генеришући активне редокс врсте in situ на собној температури и притиску како би се олакшала конверзија и побољшање додате вредности отпадне пластике. Међутим, производи тренутних процеса фотореформирања су углавном ограничени на једноставна једињења која садрже кисеоник, као што су мравља киселина и гликолна киселина.
Недавно је истраживачки тим из Центра за фотохемијску конверзију и синтезу на једном институту у Кини предложио коришћење отпадног ПЕТ-а и амонијака као извора угљеника и азота, респективно, за производњу формамида путем фотокаталитичке реакције CN спрезања. У ту сврху, истраживачи су дизајнирали фотокатализатор Pt1Au/TiO2. У овом катализатору, места са једним атомом Pt селективно хватају фотогенерисане електроне, док наночестице Au хватају фотогенерисане шупљине, значајно побољшавајући ефикасност раздвајања и преноса фотогенерисаних парова електрон-шупљина, чиме се повећава фотокаталитичка активност. Брзина производње формамида достигла је приближно 7,1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹. Експерименти као што су in-situ инфрацрвена спектроскопија и електронска парамагнетна резонанца открили су пут реакције посредован радикалима: фотогенерисане шупљине истовремено оксидују етилен гликол и амонијак, генеришући алдехидне интермедијере и амино радикале (·NH₂), који се подвргавају CN спрезању да би на крају формирали формамид. Овај рад не само да отвара нови пут за конверзију отпадне пластике високе вредности, обогаћујући спектар производа за надоградњу ПЕТ-а, већ пружа и еколошки прихватљивију, економичнију и перспективнију синтетичку стратегију за производњу важних једињења која садрже азот, као што су фармацеутски производи и пестициди.
Резултати истраживања објављени су у часопису Angewandte Chemie International Edition под насловом „Фотокаталитичка синтеза формамида из пластичног отпада и амонијака путем изградње CN везе под благим условима“. Истраживање је финансирано из пројеката које су, између осталих извора, подржали Национална фондација за природне науке Кине, Заједнички лабораторијски фонд за нове материјале између Кинеске академије наука и Универзитета у Хонг Конгу.
Време објаве: 26. септембар 2025.