Российские учёные предложили способ переработки пластиковых бутылок в углеродный композит с наночастицами кобальта, который может быть использован в качестве катализатора при создании синтетических топлив и масел, а также для очистки воды от загрязнителей. Об этом говорится в информационном сообщении НИТУ «МИСиС», а само исследование опубликовано в журнале Composites Communications.
Полиэтилентерефталат (ПЭТ) — один из наиболее популярных видов упаковочного пластика, из которого делают пластиковые бутылки для питьевых жидкостей, пищевые контейнеры, ёмкости для бытовой химии и косметики, плёнку и многое другое. При этом изделия из этого материала крайне сложны в переработке, почти не разлагаются и выделяют частицы микропластика, загрязняющие окружающую среду.
Учёные НИТУ «МИСиС» и Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН (ИНХС РАН) разработали способ переработки ПЭТ в углеродный композитный материал с наночастицами кобальта, который может быть использован для каталитического получения синтетических топлив и масел, а также для очистки воды.
Пластиковых отходов человечество производит много, и возни с ними тоже много.
«Увеличивающиеся объёмы отходов ПЭТ и его инертность по отношению к природному воздействию приводят к быстрому замусориванию окружающей среды. И, несмотря на то, что ПЭТ не несёт прямой угрозы организму человека, вопросы его переработки давно являются крайне актуальными.
Нам удалось разработать новый способ переработки бутылочного пластика в углеродный материал с наночастицами кобальта.
Данный материал обладает высокой пористостью, благодаря которой он может быть использован не только в качестве катализаторов различных нефтехимических процессов, но и как магнитный сорбент для очистки сточных и поверхностных вод», — рассказал один из авторов исследования Андрей Васильев, ассистент кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС», научный сотрудник ИНХС РАН.
В МИСиС посмотрели на проблему пластиковых отходов с необычного ракурса.
Лабораторная методика переработки использованного пластика выглядит так: бутылки были нарезаны на куски размером один квадратный сантиметр. Затем их растворили в диметилсульфоксиде при температуре 180 °C. В раствор ПЭТ был введён водный раствор гидроксида калия, после чего добавлена соль кобальта.
Этот совместный раствор был высушен, измельчён и подвержен термической обработке при 800 °C. Полученный порошкообразный металл-углеродный нанокомпозит был промыт в дистиллированной воде, после чего исследовались его структурные характеристики в зависимости от используемого количества щёлочи.
Разработанная российскими учёными методика в перспективе будет способствовать решению проблемы утилизации пластиковых отходов с получением материала с полезными свойствами. Ввиду достаточно высокой пористости материал может быть использован как сорбент для очистки воды, а благодаря магнитным свойствам наночастиц кобальта таким материалом легче управлять и собирать обратно.
Кроме этого, наночастицы кобальта известны как катализаторы многих промышленных химических процессов. Например, с помощью таких катализаторов можно синтезировать углеводородное топливо или получать водород из углеводородного сырья.
Переработанный пластик может превращаться в материал со множеством полезных свойств.
От редакции. Разработка «МИСиС» выглядит, скажем так, более чем трендовой. Страсти вокруг пластиковой тары кипели в обществе и во властных структурах не один год. Там было и много лоббизма главным образом со стороны производителей. Хватало и хайпа со стороны экологов всех мастей. Ну и государственные и общественные органы тоже вписывались в эту пластиковую историю.
К примеру, переработка пластика стала лейтмотивом рекламной кампании столичной мэрии по раздельному сбору мусора. Там даже придумали слоган «Пластик — в синий!», чтобы гражданин чётко знал, куда выбрасывать мусор, предназначенный для вторичной переработки.
Можно ещё вспомнить баскетболистов, которые участвовали в акции «Баскетботл» и выбрасывали в урну, стилизованную под баскетбольную корзину, пластиковые бутылки, выпитые во время игры или тренировки.
Вот так перерабатывают пластик, чтобы получить из него новые бутылки, или что-то еще.
Собственно, проблем для реализации программ по раздельному сбору мусора было всегда две. Первая и самая главная заключалась и заключается в том, что для раздельного сбора мусора у гражданина изначально дома должно быть две урны. Одна для пластика и всего остального, что можно переработать, а другая для смешанных отходов.
Но загвоздка в том, что подавляющее большинство граждан держит урну в одном и том же месте — в шкафу под мойкой на кухне. И вторая урна там, как правило, совсем не помещается. А ковыряться в помойном ведре, чтобы отсортировать мусор перед его выносом, многим банально не комильфо или попросту лень.
А вторая проблема как раз и заключалась в том, что люди плохо себе представляли, во что можно переработать пластиковую тару. Ну, вот не объясняли им это, как следует, хотя вариантов там много: новые бутылки, одежда и даже стройматериалы.
Теперь вот можем делать и такие полезные штуки, как сорбенты для очистки воды, или синтетические масла производить. Когда человек понимает конечную цель, то и действует более ответственно. Так что, возможно, в синий контейнер во дворе теперь полетит больше пустых пластиковых бутылок, тем более что лето на дворе, жарко, люди пьют много жидкостей, хороших и разных.
