Из пластиковых отходов научились делать дешевые материалы для фильтрации воды

В Томске исследователи нашли способ превращать отходы полиэтилентерефталата (ПЭТ) в пористые материалы для фильтрации воды и газовых смесей. Разработку вела команда Томского политеха вместе с учеными из Австрии, Испании и Новосибирска. По данным Минобрнауки России, такие металлорганические каркасы, или MOF, не хуже коммерческих образцов, но обходятся заметно дешевле. Данную информацию сообщает портал ТАСС.

Пластик дробили до частиц меньше миллиметра, затем помещали в реакционную среду. В ходе процесса появлялись 2-нитротерефталевая и 2-йодтерефталевая кислоты. Из кислот синтезировали MOF — трехмерные губки с микропорами. Пористая структура подходит для разделения веществ, катализа и фильтрации.

Обычно полимер сначала разрушают, потом выделяют промежуточное соединение, очищают его и лишь затем добавляют функциональную группу. В новой схеме два этапа совместили в одном реакторе. Это сократило число операций, убрало необходимость чистить несколько промежуточных продуктов и уменьшило парк оборудования. Как следствие, технология стала дешевле.

Метод проверили на бутылочном пластике, пищевых контейнерах, смесях ПЭТ с полиэтиленом, полиэстровых тканях и промышленных отходах. Подбирая температуру, длительность реакции и объем реагентов, авторы добились высокого выхода целевых соединений. Стоимость нитросодержащих продуктов упала в 5-7 раз, йодсодержащих — в 75-80 раз. Кристалличность, микропористость и термостойкость MOF остались на уровне рыночных образцов.

В дальнейшем ученые хотят масштабировать технологию и оценить полный цикл — от сбора и измельчения сырья до получения и применения готовых MOF. Это нужно, чтобы понять экологическую выгоду метода. В работе участвовали ТПУ, Венский технический университет, Университет Страны Басков и Новосибирский институт органической химии имени Н. Н. Ворожцова. Статья опубликована в Materials Horizons; проект поддержало Минобрнауки России.