Ученые из Томского политехнического университета, в сотрудничестве с коллегами из Австрии, Испании и Новосибирска, сделали значительный шаг вперед в области переработки пластика. Они разработали инновационную технологию создания металлорганических каркасов (MOF) из отходов полиэтилентерефталата (ПЭТ). Эти пористые материалы, часто называемые «трехмерными молекулярными губками», предназначены для эффективной глубокой очистки воды и газов, что подчеркивает их многофункциональность и экологическую значимость. Подробности об этом можно узнать на сайте Про Город Пермь.
Данная методика решает сразу две важные задачи: утилизацию трудно перерабатываемого пластика и получение высококачественного продукта. Традиционные методы переработки ПЭТ зачастую приводят к потере прочности материала, тогда как преобразование его в MOF создает высокую добавленную стоимость. Процесс начинается с измельчения пластиковых отходов до фракции менее одного миллиметра, что является важным этапом для последующего синтеза.
В реакционной среде из измельченного ПЭТ синтезируются 2-нитротерефталевая и 2-йодтерефталевая кислоты, которые затем трансформируются в кристаллические структуры с микроскопическими порами. Это позволяет получить материалы, обладающие высокими адсорбционными свойствами и способными эффективно очищать воду и газ.
Одним из основных преимуществ данной разработки является объединение нескольких химических процессов в один этап. Как отмечает научный сотрудник ТПУ Ольга Гусельникова, отказ от выделения промежуточных соединений позволил значительно сократить парк необходимого оборудования и снизить затраты на производство. В результате стоимость нитросодержащих материалов была снижена в 5–7 раз, а йодсодержащих — в 75–80 раз по сравнению с коммерческими аналогами.
Кроме того, полученные из бутылочного пластика, пищевых контейнеров и полиэстера MOF сохранили свои термостойкие и микропористые свойства на уровне более дорогих рыночных образцов. Эти результаты исследования были опубликованы в журнале Materials Horizons при поддержке Минобрнауки России и открывают новые горизонты для использования отходов в производстве экологически чистых фильтров.