ፎርማሚድ፡ አንድ የምርምር ተቋም ፎርማሚድን ለማምረት የቆሻሻ የቤት እንስሳት ፕላስቲክን ፎቶፎርሚንግ እንዲያደርግ ሐሳብ አቀረበ

ፖሊኢቲሊን ቴሬፍታሌት (PET)፣ እንደ አስፈላጊ ቴርሞፕላስቲክ ፖሊስተር፣ ከ70 ሚሊዮን ቶን በላይ ዓመታዊ ዓለም አቀፍ ምርት ያለው ሲሆን በዕለት ተዕለት የምግብ ማሸጊያዎች፣ በጨርቃጨርቅ እና በሌሎች መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። ሆኖም፣ ከዚህ ከፍተኛ የምርት መጠን በስተጀርባ፣ በግምት 80% የሚሆነው የPET ቆሻሻ ያለ ልዩነት ይጣላል ወይም በመሬት ይሞላል፣ ይህም ከባድ የአካባቢ ብክለትን ያስከትላል እና ከፍተኛ የካርቦን ሀብቶችን ወደ ብክነት ይመራል። የቆሻሻ መልሶ ጥቅም ላይ ማዋልን እንዴት ማግኘት እንደሚቻል PET ለዓለም አቀፍ ዘላቂ ልማት እድገትን የሚፈልግ ወሳኝ ፈተና ሆኗል።

ከነባር የመልሶ ጥቅም ላይ የሚውሉ ቴክኖሎጂዎች መካከል የፎቶሪፎርሚንግ ቴክኖሎጂ በአረንጓዴ እና መለስተኛ ባህሪያቱ ምክንያት ከፍተኛ ትኩረት አግኝቷል። ይህ ዘዴ ንጹህ፣ የማይበክል የፀሐይ ኃይልን እንደ አንቀሳቃሽ ኃይል ይጠቀማል፣ ይህም በአካባቢው የሙቀት መጠን እና ግፊት ስር ንቁ የሆኑ የሬዶክስ ዝርያዎችን ይፈጥራል፣ ይህም የቆሻሻ ፕላስቲኮችን መለወጥ እና እሴት-ተጨማሪ ማሻሻልን ያመቻቻል። ሆኖም፣ የአሁኑ የፎቶሪፎርሚንግ ሂደቶች ውጤቶች በአብዛኛው እንደ ፎርሚክ አሲድ እና ግላይኮሊክ አሲድ ባሉ ቀላል ኦክስጅን-የያዙ ውህዶች ብቻ የተገደቡ ናቸው።

በቅርቡ፣ በቻይና በሚገኝ አንድ ተቋም የፎቶኬሚካል ኮንቨርሽን እና ሲንተሲስ ማዕከል የተካሄደ የምርምር ቡድን በፎቶካታሊቲክ ሲኤን ኮኔክሽን ሪአክሽን በኩል ፎርማሚድ ለማምረት ቆሻሻ PET እና አሞኒያ እንደ ካርቦን እና ናይትሮጅን ምንጮች በቅደም ተከተል እንዲጠቀሙ ሐሳብ አቅርቧል። ለዚህም ሲባል ተመራማሪዎቹ የPt1Au/TiO2 ፎቶካታሊስት ነድፈዋል። በዚህ ማነቃቂያ ውስጥ፣ ነጠላ አቶም Pt ቦታዎች ፎቶ የሚመነጩ ኤሌክትሮኖችን በምርጫ ይይዛሉ፣ Au ናኖፓርቲክሎች ደግሞ ፎቶ የሚመነጩ ቀዳዳዎችን ይይዛሉ፣ ይህም የፎቶ የሚመነጩ ኤሌክትሮን-ሆል ጥንዶችን መለያየት እና የዝውውር ውጤታማነት በእጅጉ ያሻሽላል፣ በዚህም የፎቶካታሊቲክ እንቅስቃሴን ያሳድጋል። የፎርማሚድ የምርት መጠን በግምት 7.1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹ ደርሷል። እንደ ኢን-ሲቱ ኢንፍራሬድ ስፔክትሮስኮፒ እና ኤሌክትሮን ፓራማግኔቲክ ሪዞናንስ ያሉ ሙከራዎች ራዲካል-መካከለኛ የምላሽ መንገድ አሳይተዋል፡ ፎቶ የሚመነጩ ቀዳዳዎች በአንድ ጊዜ ኤቲሊን ግላይኮልን እና አሞኒያን ያመነጫሉ፣ አልዴይድ መካከለኛዎችን እና አሚኖ ራዲካልስን (·NH₂) ያመነጫሉ፣ ይህም በመጨረሻ ፎርማሚድ ይፈጥራሉ። ይህ ሥራ ከፍተኛ ዋጋ ያላቸውን የቆሻሻ ፕላስቲኮች ለመለወጥ አዲስ መንገድ ከመምራት ባለፈ፣ የPET ማሻሻያ ምርቶችን ስፔክትረም በማበልጸግ፣ እንዲሁም እንደ ፋርማሲዩቲካልስ እና ፀረ-ተባይ መድኃኒቶች ያሉ አስፈላጊ ናይትሮጅን የያዙ ውህዶችን ለማምረት የበለጠ አረንጓዴ፣ የበለጠ ኢኮኖሚያዊ እና ተስፋ ሰጪ ሰው ሰራሽ ስትራቴጂ ይሰጣል።

ተዛማጅ የምርምር ግኝቶች በአንጌዋንድቴ ኬሚ ኢንተርናሽናል እትም ላይ “ከፕላስቲክ ቆሻሻ እና ከአሞኒያ በሲኤን ቦንድ ኮንስትራክሽን በመለስተኛ ሁኔታዎች” በሚል ርዕስ ታትመዋል። ጥናቱ የገንዘብ ድጋፍ ያገኘው በቻይና ብሔራዊ የተፈጥሮ ሳይንስ ፋውንዴሽን፣ በቻይና የሳይንስ አካዳሚ እና በሆንግ ኮንግ ዩኒቨርሲቲ መካከል ላሉ ልብ ወለድ ቁሳቁሶች የጋራ የላቦራቶሪ ፈንድ እና ከሌሎች ምንጮች ነው።