Ein Team von Materialwissenschaftlern und Ingenieuren von ETH Zürich hat einen licht ausgelösten chemischen Prozess entwickelt, um bestimmte Polymere in ihre konstituierenden Monomere zu zerlegen. Das Papier ist veröffentlicht in der Zeitschrift Wissenschaft.
In den letzten Jahren haben sich Wissenschaftler auf neue Probleme im Zusammenhang mit der Massenproduktion von Polymeren bewusst – Microplastik finden sich nun auf jedem Teil der Erde, einschließlich im Inneren praktisch jeder Person auf dem Planeten. Ein Teil des Problems ist die Schwierigkeit und Kosten, die beim Recycling von Kunststoffen verbunden sind, was es einfacher macht, sie in den Müll oder den Ozean zu werfen.
In dieser neuen Studie haben die Forscher in der Schweiz eine Möglichkeit entwickelt, Kunststoffe in ihre Monomerbestandteile aufzuteilen und viel einfacher und billigeres Recycling zu ermöglichen.
Plastik sind Polymere, Substanzen aus großen Molekülen, die als Makromoleküle bezeichnet werden und aus kleineren Untereinheiten bestehen, die als Monomere bezeichnet werden. Sie werden unter Verwendung eines Prozesses gebildet, der als Polymerisation bezeichnet wird und im Wesentlichen die Monomere zu einer einzigen Substanz kombiniert, nämlich Kunststoff. Sie wieder auseinander zu ziehen, hat sich bisher schwierig und teuer erwiesen.
Der neue Prozess beinhaltet das Platzieren des Polymers in ein Dichlorbenzol -Lösungsmittel und dann ein violettes Licht darauf, wenn Reaktionen im Lösungsmittel stattfinden – es werden keine Reagenzien oder andere Katalysatoren benötigt. Die einzigen anderen Einschränkungen sind, dass die Bedingungen in der Mehrwertsteuer über 90 ° C gehalten werden müssen und das Licht in der ganzen Zeit bleiben muss. Sobald das Ergebnis fertig ist, ist das Ergebnis eine mit Monomeren und andere Chemikalien gefüllte Mehrwertsteuer, die leicht getrennt und recycelt werden kann.
Die Technik wurde versehentlich entdeckt, daher versuchte das Team zu erklären, warum es so gut funktioniert hat. Sie stellten fest, dass Dichlobenzol, wenn sie dem Polymer ausgesetzt waren, Chlorradikale unter dem Licht erzeugte. Die Radikalen zogen dann Wasserstoffatome aus scheinbar zufälligen Teilen des Polymer Rückgrats, was dazu führte, dass es brach. Noch besser, als es brach, wurde ein neues Radikal gebildet, der mehr Reaktionen ausbreitete.
Die Forscher erkennen an, dass die Reaktion langsam ist, aber auch feststellen, dass sie einen hohen Ertrag hat und einfach, einfach und kostengünstig zu verhalten ist. Sie schlagen vor, dass es das Recycling von Kunststoffen auf der ganzen Welt verändern könnte.
Weitere Informationen:
Hyun Suk Wang et al., Sichtbares Licht ausgelöste Depolymerisation von kommerziellen Polymethacrylaten, Wissenschaft (2025). Doi: 10.1126/science.adr1637
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