Poliëtileentereftalaat (PET), as 'n belangrike termoplastiese poliëster, het 'n jaarlikse wêreldwye produksie van meer as 70 miljoen ton en word wyd gebruik in alledaagse voedselverpakking, tekstiele en ander velde. Agter hierdie massiewe produksievolume word ongeveer 80% van afval-PET egter onoordeelkundig weggegooi of gestort, wat ernstige omgewingsbesoedeling veroorsaak en lei tot die vermorsing van aansienlike koolstofbronne. Hoe om die herwinning van afval-PET te bewerkstellig, het 'n kritieke uitdaging geword wat deurbrake vir wêreldwye volhoubare ontwikkeling vereis.
Onder bestaande herwinningstegnologieë het fotoreformeringstegnologie aansienlike aandag getrek as gevolg van sy groen en sagte eienskappe. Hierdie tegniek gebruik skoon, nie-besoedelende sonenergie as die dryfkrag, wat aktiewe redoksspesies in situ onder omgewingstemperatuur en -druk genereer om die omskakeling en waardetoegevoegde opgradering van afvalplastiek te vergemaklik. Die produkte van huidige fotoreformeringsprosesse is egter meestal beperk tot eenvoudige suurstofbevattende verbindings soos mieresuur en glikoliese suur.
Onlangs het 'n navorsingspan van die Sentrum vir Fotochemiese Omskakeling en Sintese by 'n instituut in China voorgestel om afval-PET en ammoniak as onderskeidelik koolstof- en stikstofbronne te gebruik om formamied te produseer via 'n fotokatalitiese CN-koppelingsreaksie. Vir hierdie doel het die navorsers 'n Pt1Au/TiO2-fotokatalisator ontwerp. In hierdie katalisator vang enkelatoom-Pt-plekke selektief fotogegenereerde elektrone vas, terwyl Au-nanopartikels fotogegenereerde gate vasvang, wat die skeidings- en oordragdoeltreffendheid van fotogegenereerde elektron-gat-pare aansienlik verbeter en sodoende fotokatalitiese aktiwiteit verhoog. Die formamiedproduksietempo het ongeveer 7.1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹ bereik. Eksperimente soos in-situ infrarooispektroskopie en elektronparamagnetiese resonansie het 'n radikaal-gemedieerde reaksieroete aan die lig gebring: fotogegenereerde gate oksideer gelyktydig etileenglikol en ammoniak, wat aldehied-tussenprodukte en aminoradikale (·NH₂) genereer, wat CN-koppeling ondergaan om uiteindelik formamied te vorm. Hierdie werk baan nie net 'n nuwe weg vir die hoëwaarde-omskakeling van afvalplastiek nie, wat die spektrum van PET-opgraderingsprodukte verryk, maar bied ook 'n groener, meer ekonomiese en belowende sintetiese strategie vir die produksie van belangrike stikstofbevattende verbindings soos farmaseutiese produkte en plaagdoders.
Die verwante navorsingsbevindinge is gepubliseer in Angewandte Chemie International Edition onder die titel "Fotokatalitiese Formamiedsintese uit Plastiekafval en Ammoniak via CN-bindingskonstruksie onder sagte toestande". Die navorsing het befondsing ontvang van projekte wat ondersteun is deur die Nasionale Natuurwetenskapstigting van China, die Gesamentlike Laboratoriumfonds vir Nuwe Materiale tussen die Chinese Akademie vir Wetenskappe en die Universiteit van Hong Kong, onder andere bronne.
Plasingstyd: 26 September 2025