Պոլիէթիլեն տերեֆտալատը (PET), որպես կարևոր ջերմապլաստիկ պոլիեսթեր, ունի տարեկան 70 միլիոն տոննա համաշխարհային արտադրություն և լայնորեն օգտագործվում է առօրյա սննդի փաթեթավորման, տեքստիլի և այլ ոլորտներում: Այնուամենայնիվ, այս հսկայական արտադրության ծավալի հետևում, PET թափոնների մոտ 80%-ը անխտիր դեն է նետվում կամ աղբանոց է նետվում, ինչը լուրջ շրջակա միջավայրի աղտոտում է առաջացնում և հանգեցնում է զգալի ածխածնային ռեսուրսների վատնման: PET թափոնների վերամշակման հասնելը դարձել է կարևորագույն մարտահրավեր, որը պահանջում է առաջընթաց համաշխարհային կայուն զարգացման համար:
Գոյություն ունեցող վերամշակման տեխնոլոգիաների շարքում ֆոտոռեֆորմինգի տեխնոլոգիան զգալի ուշադրության է արժանացել իր էկոլոգիապես մաքուր և մեղմ բնութագրերի շնորհիվ: Այս տեխնիկան օգտագործում է մաքուր, չաղտոտող արևային էներգիան որպես շարժիչ ուժ՝ տեղում առաջացնելով ակտիվ օքսիդա-վերականգնման տեսակներ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի և ճնշման տակ՝ թափոնային պլաստիկի փոխակերպումը և արժեք ավելացնող արդիականացումը հեշտացնելու համար: Այնուամենայնիվ, ներկայիս ֆոտոռեֆորմինգի գործընթացների արդյունքները հիմնականում սահմանափակվում են պարզ թթվածին պարունակող միացություններով, ինչպիսիք են մրջնաթթուն և գլիկոլաթթուն:
Վերջերս Չինաստանի ինստիտուտներից մեկի Ֆոտոքիմիական փոխակերպման և սինթեզի կենտրոնի հետազոտական խումբը առաջարկեց օգտագործել PET թափոնները և ամոնիակը որպես համապատասխանաբար ածխածնի և ազոտի աղբյուրներ՝ ֆոտոկատալիտիկ CN միացման ռեակցիայի միջոցով ֆորմամիդ ստանալու համար: Այս նպատակով հետազոտողները նախագծել են Pt1Au/TiO2 ֆոտոկատալիզատոր: Այս կատալիզատորում միաատոմային Pt տեղամասերը ընտրողաբար որսում են ֆոտոգեներացված էլեկտրոնները, մինչդեռ Au նանոմասնիկները որսում են ֆոտոգեներացված անցքերը՝ զգալիորեն բարելավելով ֆոտոգեներացված էլեկտրոն-անցք զույգերի բաժանման և փոխանցման արդյունավետությունը, դրանով իսկ խթանելով ֆոտոկատալիտիկ ակտիվությունը: Ֆորամիդի արտադրության արագությունը հասել է մոտավորապես 7.1 մմոլ գկատ⁻¹ ժամ⁻¹-ի: Տեղում ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի և էլեկտրոնային պարամագնիսական ռեզոնանսի նման փորձերը բացահայտել են ռադիկալային միջնորդավորված ռեակցիայի ուղի. ֆոտոգեներացված անցքերը միաժամանակ օքսիդացնում են էթիլենգլիկոլը և ամոնիակը, առաջացնելով ալդեհիդային միջանկյալներ և ամինո ռադիկալներ (·NH₂), որոնք ենթարկվում են CN միացման՝ ի վերջո առաջացնելով ֆորմամիդ: Այս աշխատանքը ոչ միայն նորարարական ուղի է բացում թափոն պլաստիկի բարձր արժեք ունեցող վերամշակման համար՝ հարստացնելով PET-ի արդիականացման արտադրանքի սպեկտրը, այլև ապահովում է ավելի կանաչ, ավելի տնտեսող և խոստումնալից սինթետիկ ռազմավարություն՝ կարևոր ազոտ պարունակող միացությունների, ինչպիսիք են դեղագործական և թունաքիմիկատները, արտադրության համար։
Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են Angewandte Chemie International Edition-ում՝ «Ֆոտոկատալիտիկ ֆորմամիդի սինթեզ պլաստիկ թափոններից և ամոնիակից՝ CN կապակցման կառուցման միջոցով մեղմ պայմաններում» վերնագրով: Հետազոտությունը ֆինանսավորվել է Չինաստանի բնական գիտությունների ազգային հիմնադրամի, Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի և Հոնկոնգի համալսարանի միջև նորարարական նյութերի համատեղ լաբորատոր հիմնադրամի և այլ աղբյուրների կողմից աջակցվող նախագծերի շրջանակներում:
Հրապարակման ժամանակը. Սեպտեմբերի 26-2025