Служба строительных новостей
Бутылки превращаются… Ученые предложили делать многофункциональный материал из бутылочного пластика
Российские ученые 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. 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, емкости для бытовой химии и косметики, пленку и многое другое. При этом изделия из этого материала крайне сложны в переработке, почти не разлагаются и выделяют частицы микропластика, загрязняющие окружающую среду.
Ученые 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.
«Увеличивающиеся объемы отходов ПЭТ и его инертность по отношению к природному воздействию приводят к быстрому замусориванию окружающей среды. И несмотря на то, что ПЭТ не несет 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 также в качестве магнитного сорбента 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.
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 введен водный раствор гидроксида калия, после чего добавлена соль кобальта. Этот совместный раствор был высушен, измельчен 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 щелочи.
Разработанная российскими учеными 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 возможно синтезировать углеводородное топливо или получать водород из углеводородного сырья.
Исследование выполнено в рамках госзадания Министерства науки и высшего образования РФ.
