廃ポリエステルプラスチックのリサイクルに関する新しい研究 www.chemnews.com.cn より引用

最近、江南大学のJingjing Cao博士は、ドイツの研究者と協力して、低コストで地球上に豊富に存在する「不飽和配位欠陥酸化亜鉛ナノシート触媒」の開発に成功し、温和な条件下で廃ポリエステルプラスチックを効率的かつグリーンリサイクルするための新たなソリューションを提供した。

関連する研究結果はNature Communications誌に掲載された。

ポリエステルプラスチックの年間生産量は膨大ですが、従来のケミカルリサイクル方法では、高いエネルギー消費、機器の腐食、廃水処理の難しさなどの問題に直面しています。この研究では、チームは表面に特殊な欠陥構造を備えた酸化亜鉛触媒を設計しました。彼らは、これを「分子メス」と鮮やかに説明し、表面欠陥部位が水と酸素の分子を優先的に吸着して活性化する高活性な「グラスパー」のように機能し、有機溶媒や強塩基を必要とせず、中性に近い水性条件下でポリエステル結合の正確な切断を可能にします。

実験の結果、190℃の空気環境において、この触媒システムはわずか 6 時間でポリエチレンテレフタレート (PET) を完全に解重合でき、テレフタル酸の選択率は 99% を超えたことがわかりました。さらに、この触媒は優れた「基材汎用性」を示し、通常のミネラルウォーターボトルと染料やその他の不純物を含む廃繊維の両方を効率的に処理し、テレフタル酸回収率を98%以上に維持しました。

この技術は、他のポリエステル廃棄物の高度に選択的なモノマー回収にも適用できます。環境への配慮という点では、5 回の連続サイクル後も触媒は安定しており、反応中に有害な亜鉛イオンの浸出は検出されず、二次汚染が回避されました。現在、研究チームは40グラムレベルでの実験室規模の実験を完了し、廃プラスチックを高純度の原料に変換し、再生PETに再処理することに成功した。