Учёные Томского политехнического университета вместе с зарубежными коллегами разработали способ превращать отходы полиэтилентерефталата (ПЭТ) в ценные пористые материалы для очистки воды и газов. В качестве сырья подойдут пластиковые бутылки, пищевые контейнеры, промышленный полиэстер и даже смеси ПЭТ с полиэтиленом.
Из пластика исследователи получают специальные соединения, а затем создают из них металл-органические каркасы — трёхмерные структуры с огромным количеством микроскопических пор. Благодаря этому такие материалы способны улавливать загрязняющие вещества, разделять смеси и использоваться в химических реакциях.
Главное отличие новой технологии — несколько стадий переработки удалось объединить в один процесс. Обычно пластик сначала разрушают, затем выделяют и очищают промежуточное вещество и только после этого модифицируют его. В ТПУ смогли сократить число операций, уменьшить количество оборудования и тем самым снизить стоимость производства.
По расчётам исследователей, один из получаемых компонентов можно производить примерно в 5–7 раз дешевле коммерческого аналога, а йодсодержащие соединения — в 75–80 раз дешевле. При этом материалы из отходов сохранили сопоставимые характеристики — микропористость, кристаллическую структуру и термическую устойчивость.
В перспективе такие каркасы можно применять для очистки воды от органических загрязнителей, в химической промышленности и катализе. Теперь учёные планируют масштабировать процесс и оценить весь цикл — от сбора и измельчения пластиковых отходов до выпуска готового материала.