18+
18+
РЕКЛАМА

Томские ученые помогли найти метод получения дешевых материалов для очистки воды из отходов пластика

Город, Образование и наука, Томские новости, ТПУ, интересные новости Томска томская высшая школа химическая отрасль промышленность очистка переработка Томские ученые помогли найти метод получения дешевых материалов для очистки воды из отходов пластика

Ученые Томского политеха вместе с коллегами из Новосибирска, Испании и Австрии предложили способ получения пористых металлорганических каркасов для очистки воды и газов из отходов ПЭТ, сообщает пресс-служба вуза.

Исследователи научились получать из них MOF-материалы (особый класс гибридных кристаллических материалов — ред.). Ученые измельчили пластик до фракции меньше одного миллиметра и поместили его в реакционную среду. В результате образовывались 2-нитротерафталевая и 2-йодтерафталевая кислоты. Из них ученых изготовили металлоорганические каркасы — MOF-материалы. Это трехмерные молекулярные губки, которые содержат множество микроскопических пор. Благодаря этому они могут применяться для очистки воды и газов, разделения веществ, катализа.

— Электрофильная модификация ароматического фрагмента ПЭТ считает крайне сложным процессом. Из-за этого обычно переработка и химические изменения образующейся терефталевой кислоты выполняются последовательно. Сначала полимер разрушают, затем выделяют и очищают промежуточный продукт и только после этого вводят в его структуру нужную функциональную группу. Мы объединили два этих действия в одном реакционном процессе. Это позволило сократить число операций, отказаться от выделения и очистки нескольких промежуточных соединений и уменьшить количество необходимого оборудования. А, значит, удешевить технологию, — отмечает один из авторов исследования, научный сотрудник Международной научно-исследовательской лаборатории «Невалентные взаимодействия в химии материалов» ТПУ Ольга Гусельникова.

Предложенный метод переработки ученые апробировали на пищевых контейнерах, бутылочном пластике, промышленных отходах, синих и красных полиэстровых тканях, а также смесях ПЭТ с полиэтиленом. Для переработки пластика подобрали температуру, продолжительность реакции и количество реагентов, чтобы получить высокий выход целевых соединений. Из них далее синтезировали MOF.

По расчетам ученых, предложенный метод позволил снизить стоимость нитросодержащих соединений примерно в 5–7 раз по сравнению с коммерческим аналогом и в 75-80 раз для йодсодержащих соединений. В свою очередь, полученные из отходов ПЭТ MOF сохранили кристалличность, микропористость и термическую устойчивость на уровне коммерческих аналогов.

— Применение дешевых компонентов из отходов ПЭТ может сделать MOF доступнее для очистки воды и химических производств. Например, йодсодержащие MOF-материалы обладают повышенной способностью улавливать хлорированные органические загрязнители, а нитросодержащие каркасы могут выступать эффективным катализатором, — отметила Ольга Гусельникова.

В будущем ученые планируют работать над масштабированием технологии и анализом всего технологического цикла — от сбора и измельчения отходов до получения и использования конечных MOF-материалов — для оценки экологического преимущества нового метода.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».