En højtydende katalysator, der opløser polyester og realiserer kemisk genbrug

Professor Kotohiro Nomuras forskningsgruppe ved Tokyo Metropolitan University udviklede to højtydende katalysatorer til effektiv syntese af værditilvækstkemikalier (finkemikalier, monomerer) fra polyester og vegetabilsk olie. Deres vigtigste opdagelse er, at blot opvarmning af en blanding af polyester og alkohol kan omdanne opløsningen til råmaterialer. Deres forskning er offentliggjort i ACS Sustainable Chemistry &Engineering .

Plastaffald er et enormt miljøproblem, der skal løses med det samme, men mængden af ​​plast, der genbruges, er stadig lav. Polyestere, som består af gentagne "esterbindinger" dannet ved reaktionen mellem carboxylsyre og alkohol, bruges i plastikflasker og tøj. Hvis disse esterbindinger kunne brydes fuldstændigt, kunne polyester omdannes tilbage til dets råmaterialer. Konventionelle metoder kræver dog høje temperaturer og store mængder sure og/eller basiske materialer. Derfor ønskes en enkel, billig og miljøvenlig metode.

Nomuras forskningsgruppe udviklede katalysatorer til at lette syntesen af ​​kemikalier med høj værditilvækst (dvs. finkemikalier) såsom råmaterialer til polymerer, rengøringsmidler og kosmetik fra uspiselige vegetabilske olier, og opdagede to typer højtydende katalysatorer:en calcium-katalysator. oxidkatalysator og en titaniumkatalysator. Disse katalysatorer er effektive til at nedbryde polyester baseret på den samme kemiske reaktion (transesterificering) og har vist sig at være i stand til at omdanne polyester til råmaterialer med næsten 100 % selektivitet.

Calciumoxid, som er billigt og nemt at erhverve, har en dokumenteret track record i industrielle applikationer. Imidlertid er denne forskergruppes idé om at anvende en katalysator, der bruges til at omdanne vegetabilske olieestere direkte, som en polyesterkrakningskatalysator uden fortilfælde i forskningslitteraturen. Desuden er implementeringen billig med en lav miljøbelastning. Fordi disse titaniumkatalysatorer muliggjorde en bred vifte af applikationer, lover de desuden at producere forskellige finkemikalier fra vegetabilsk olie, såvel som at genbruge plastaffald til at producere kemikalier med høj værditilvækst.

Nyt upcycling-system til kommercielle polyestere