Переработка полиэтилентерефталата (ПЭТ) химическими методами обычно связана со значительными затратами и требует высоких температур для протекания реакции. Японские и малайзийские ученые разработали способ химического расщепления ПЭТ на его компоненты при относительно низких температурах, что позволяет проводить процесс даже в случае, если ПЭТ содержится в составе смешанного материала.
Полиэтилентерефталат (ПЭТ) – один из наиболее известных и подходящих для повторного использования пластиков. Этот материал используется для изготовления бутылок для воды, молока и масла, которые маркируются цифрой «1» и знаком переработки в виде треугольника из стрелок. Люди по всему миру используют ПЭТ в больших объемах, включая производство одежды. Несмотря на широкое распространение, эффективные способы переработки этого пластика до сих пор не разработаны.
Полиэфиры, применяемые для производства бутылок и тканей, характеризуются наличием большого числа «эфирных связей», возникающих в результате взаимодействия карбоновой кислоты и спирта. Полное разрушение этих связей позволяет вернуть полиэфир к исходным компонентам и использовать их повторно. Для осуществления такого процесса потребуется значительное количество кислоты и щелочи, а также нагрев до температуры, превышающей 300 градусов Цельсия.
Японские и малайзийские ученые создали инновационный способ разложения полиэтилентерефталата (ПЭТ) с применением этанола и недорогого, широкодоступного катализатора — хлорида железа (FeCl 3). Данный метод применим для выборочной химической переработки чистого ПЭТ и смесовых материалов с его участием. Исследование опубликовано в журнале Industrial Chemistry & Materials.
Благодаря новому методу, разрушение эфирных связей в полиэтилентерефталате (ПЭТ) стало более простым и экономичным. Для этого используются этанол и катализаторы на основе железа, FeCl 3 или FeBr3, благодаря этим характеристикам, удалось с высокой селективностью (98–99%) разрушать только полиэтилентерефталат, а также получать диметилтерефталат и этиленгликоль при температуре 160–180 ºC. Хлорид железа продемонстрировал результаты, сопоставимые с более дорогими катализаторами на основе титана.
Особую ценность представляет тот факт, что новая методика позволяет проводить избирательную деполимеризацию ПЭТ, содержащегося в отходах, таких как текстиль, состоящий из смеси ПЭТ и хлопка. После завершения процесса разложения пластика, хлопковую фракцию можно легко извлечь из полученного раствора и отправить на узкоспециализированные линии переработки. Сочетание спирта и основанного на железе катализатора при относительно низких температурах также успешно справляется с деполимеризацией ПЭТ в смешанных пластиковых отходах, включая полиэтилен.
Предлагаемый метод является многообещающим способом реализации экономики замкнутого цикла, предполагающей повторное использование отходов и снижение негативного влияния на окружающую среду.