Группа ученых из Шанхайского института органической химии Китайской академии наук и Университета Калифорнии разработала метод превращения полиэтилена в жидкие углеводороды и парафины, сообщает журнал Science Advances. Химики использовали комбинацию из двух катализаторов, работающих «в тандеме».
Молекулы полиэтилена представляют собой длинные и, часто, разветвленные углеводородные цепочки —(CH2—CH2)n. В одной молекуле коммерческого пластика, из которого состоят бутылки и пакеты, может быть от сотен до десятков тысяч атомов углерода. Бензин, дизельное топливо и мазут тоже представляет собой смесь углеводородов, молекулы которых, в свою очередь, состоят из 7-21 атомов углерода. Поэтому создав способ эффективно «укорачивать» полиэтилен, химики получили возможность перерабатывать вторсырье в топливо.
Ученые предложили способ, основанный на комбинации трех классических реакций углеводородов — дегидрировании, метатезисе и гидрировании. В результате процесса дегидрирования (отрыв молекулы водорода от углеводородного каркаса) одинарные связи —CH2—CH2— превращаются в двойные —CH=CH—. С помощью гидрирования кратные связи превращаются в одинарные путем присоединения водорода. В полиэтилене кратных связей практически нет.
Ключевой реакцией, уменьшающей количество атомов в углеродной цепи, является реакция метатезиса.
На первой стадии процесса полиэтилен и октан подвергались дегидрированию — образовывались двойные связи. Затем происходила реакция метатезиса и гидрирование ее продуктов.
Таким образом, ученым удалось добиться полной переработки пластика в жидкие углеводороды и твердые парафины за сутки протекания реакции. По словам химиков, настолько мягкие условия превращения полиэтилена ранее не были описаны.
Комментарии (0)