Традиционная переработка ПЭТ – процесс многоступенчатый и затратный: пластик деполимеризуют до терефталевой кислоты, которую затем очищают и лишь после этого модифицируют. Инновация томской команды заключается в объединении стадий через электрофильное ароматическое замещение прямо в реакционной смеси. Исследователи задействовали классическую реакцию Тронова-Новикова, что позволило миновать этапы выделения промежуточных продуктов. Так были синтезированы производные 2-нитротерефталевой и 2-иодтерефталевой кислот – идеальные строительные блоки для новых каркасов.
Полученные металл-органические координационные полимеры формируют трехмерные ажурные сети с колоссальной микропористостью, высокой термической стабильностью и заданной талличностью кристаллов. Практическая выгода впечатляет: стоимость нитросодержащих прекурсоров снизилась в 5–7 раз по сравнению с рыночными аналогами, а йодированных соединений – в 75–80 раз. Как отмечает научный сотрудник лаборатории «Невалентные взаимодействия» Ольга Гусельникова, технология универсальна и применима даже к сложным смесям отходов, включая цветной полиэстер или композиты с полиэтиленом.
Функционал материалов поражает: каркасы с атомами йода демонстрируют выдающуюся способность улавливать хлорированные органические токсиканты, тогда как нитропроизводные выступают высокоэффективными гетерогенными катализаторами. Проект реализован при поддержке Минобрнауки России совместно с индустриальным партнером «СИБУР-Полилаб». Следующая цель коллаборации – масштабирование процесса и полный аудит жизненного цикла новой технологии для подтверждения ее экологической безупречности.
Читать TechDigest в Google
