El futuro del reciclaje de plástico pronto puede ser menos complicado, decepcionante y doloroso.
En un nuevo estudio, los químicos de la Universidad North Western han introducido un nuevo proceso de electrodoméstico de plástico que también puede reducir el trabajo diligente de los desechos plásticos mixtos o tal vez la derivación.
Este proceso utiliza una nueva clínica basada en níquel de bajo costo, que selecciona plástico de polio, que incluye polipropileno y polipropileno. Esto significa que los consumidores industriales pueden aplicar una gran cantidad de polinifas sin precedentes al catalista.
Cuando el catalista rompe la poliomielitis, el líquido de plástico sólido de bajo costo se convierte en aceite y cera, que se puede erigir en un producto de alto costo, incluidos lubricantes, combustible y velas. No solo se puede usar varias veces, sino que el nuevo catalista puede romper el plástico contaminado con cloruro de polinial (PVC), que es un polímero tóxico que hace que el notorio plástico sea “irreparable”.
Este estudio apareció en la revista el 2 de septiembre Química de la naturaleza.
“El mayor obstáculo para el reciclaje de plástico”, dijo el autor principal del autor de la investigación del North Western North Western. “Nuestra nueva polio de catalizador puede ignorar este movimiento costoso y laboral, lo que puede hacer que el reciclaje sea más eficiente, práctico y implementado económicamente que las estrategias actuales”.
“Cuando las personas piensan en el plástico, probablemente estén pensando en polioifías”, la UC Kartash de North Western, quien es autora de Co -Co -Coutor por el periódico. “Básicamente, casi todo en su refrigerador se basan en la poliolia-sque y aderezo para ensaladas, jarras de leche, envoltura de plástico, bolsas de basura, utensilios desechables, dibujos animados de jugo y más y más.
Especialista en catalis de renombre mundial, Vladimir of Catalic Chemistry en el Vinburg College of Arts and Sciences en Marx North Western, y profesor de ingeniería química y biológica en la MacCarmic School of Engineering de North Western. También está asociada con la facultad en el Instituto Paula M. Transus para la durabilidad y la energía. El Kartish Marx es profesor asistente en el grupo y es miembro de la facultad asociado con el Instituto Transus. En el grupo Marx, el asociado de investigación, Chingang Lai, es el primer autor de este estudio. Marx, Kratash y Lai, junto con Jeffrey Miller, profesor de ingeniería química en la Universidad de Prado, encabezaron el estudio. Profesor de Clare Hamilton Hall Chemistry en Michael Vaselosky, Veneberg; Y un científico investigador del Laboratorio Nacional Taxi Kobishi Ames.
El molesto de Polyn
Desde tazas de yogurt y raperos de desayuno hasta botellas de champú y máscaras médicas, la mayoría de las personas hablan con Polypolphin Plastics varias veces al día. Debido a su capacidad, la poliomielitis es el plástico más utilizado del mundo. Según algunas estimaciones, la industria produce más de 220 millones de toneladas de productos de poliprophen a nivel mundial cada año. Sin embargo, según un informe de la revista Nature’s 2023, las tasas de reciclaje para el plástico Polypolle son peligrosamente bajas, que es inferior al 1 % en todo el mundo menos del 10 %.
La razón principal de esta tasa de reciclaje decepcionante es la estructura fuerte y terca de la polioifina. Esto incluye moléculas pequeñas, combinadas con enlaces de carbono de carbono, que son famosos por romper.
“Cuando diseñamos un catalizador, nos dirigimos a lugares débiles”, dijo Kartish. “Pero no hay enlaces débiles con la poliomielitis. Cada enlace es increíblemente fuerte y químicamente inactivo”.
Dificultad en el proceso actual
Actualmente, solo hay unos pocos procesos menos ideales que pueden reciclar polioifin. Se puede cortar en copos, que luego se derriten y hacen gránulos de plástico de baja calidad. Pero dado que una variedad de plásticos tienen diferentes propiedades y puntos de fusión, este proceso requiere que los trabajadores separen claramente diferentes tipos de plástico. Incluso pequeñas cantidades de otro plástico, restos de alimentos o materiales no plásticos pueden verse comprometidos en toda la playa. Y van directamente al vertedero comprometido.
El calentamiento de plástico en otra opción se incorpora a una temperatura increíblemente alta, que alcanza de 400 a 700 grados centígrados. Aunque este proceso se acosa en una mezcla útil de gases y líquidos, el plástico de la polio se acosa, es extremadamente energía.
Kartish dijo: “Por supuesto. Todo se puede quemar”. “Si aplica suficiente energía, puede convertir cualquier cosa en dióxido de carbono y agua. Pero queríamos encontrar una manera hermosa de aumentar la cantidad mínima de energía para obtener el producto de precio máximo”.
Ingeniería de precisión
Para desnudar esta hermosa solución, las cicatrices, las cortinas y su equipo estaban mirando hidrogenolis, el proceso en el que el gas de hidrógeno y una cátedra se han utilizado para romper el plástico de polipropheno en carbono de hidrógeno pequeño y útil. Aunque el enfoque de Hydrogenolis ya existe, generalmente requieren temperaturas extremadamente altas y catals caros, como los metales noobel como el platino y el peldio.
“La escala de producción de producción de polio es enorme, pero las reservas de metales nobles globales son muy limitadas”, dijo Lai. “No podemos usar el suministro completo de metal para la química. E, incluso si lo hiciéramos, no sería suficiente resolver el problema plástico. Es por eso que estamos interesados en muchos metales del suelo”.
Para su catalista de reciclaje de polio, el equipo del noroeste identificó el níquel catecico, que se sintetiza a partir de un compuesto de níquel frecuente, barato y comercialmente disponible. Aunque existen numerosos sitios de reacción en los otros grupos basados en nano partículas de níquel, el equipo diseñó un catalista molecular de un solo sitio.
El diseño de un solo sitio permite que el catalizador actúe como un cráneo altamente especial, el carbono de carbono corta los enlaces de carbono en lugar de que el dispositivo roma bajo controlado que rompe toda la estructura del plástico indiscriminado. Como resultado, los polpealos de ramificación catalica (como el polipropileno isotectivo) permite un defecto seleccionado cuando se combinan con poliovises no ramificadores, separándolos efectivamente.
“En comparación con otras colitis basada en níquel, nuestro proceso utiliza un catelista de un solo sitio que funciona a 100 grados Celsius y mitad presión de gas de hidrógeno”, dijo Kratash. “También usamos una carga catalista 10 veces menos, y nuestra actividad es 10 veces mayor. Entonces, estamos ganando en todo tipo”.
Más rápido que la contaminación
Tiene una actividad y estabilidad extraordinarias en el catalista basado en níquel, con el único sitio activo definido y aislado con precisión. El catalizador es tan térmico y químicamente estable, de hecho, mantiene el control, incluso cuando el PVC enfrenta la contaminación. Utilizado en tuberías, pisos y dispositivos médicos, PVC es similarmente similar a otro plástico, pero es significativamente menos estable en el sistema de calefacción. En la rotación, PVC libera gas de cloruro de hidrógeno, que es un producto suplemento de altamente corrosión que generalmente desactiva los catalizadores e interrumpe el proceso de reciclaje.
Sorprendentemente, no solo el noroeste de Uttarak luchó contra la contaminación del PVC, de hecho, PVC intensificó su actividad. Incluso cuando el peso total de la mezcla de basura consiste en el 25 % de PVC, los científicos descubrieron que sus catalizadores aún funcionaban con un mejor rendimiento. Este resultado inesperado muestra que el procedimiento del equipo puede superar los mayores obstáculos para el reciclaje de plástico mixto, los desechos actuales “irreparables” debido a la contaminación de PVC. También se puede volver a crear en numerosas bicicletas a través de un tratamiento simple con alcaloomino barato.
“Siempre se le ha prohibido incluir PVC en el complejo de reciclaje”, dijo Kartish. “Pero aparentemente, hace que nuestro proceso sea aún mejor. Es una locura. Ciertamente no se espera”.
El Departamento de Energía de EE. UU. (Premio No. DES-SC002444448) y la compañía química Dow apoyaron el “Catalista de Organo Ni de un solo sitio único estable, preferiblemente los hidrogenoles ramificados por los enlaces CC de polivolution”.
