Mae polyethylen tereffthalad (PET), fel polyester thermoplastig pwysig, yn cael ei gynhyrchu'n fyd-eang bob blwyddyn sy'n fwy na 70 miliwn tunnell ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn pecynnu bwyd bob dydd, tecstilau, a meysydd eraill. Fodd bynnag, y tu ôl i'r gyfaint cynhyrchu enfawr hwn, mae tua 80% o wastraff PET yn cael ei daflu neu ei dirlenwi'n ddiwahân, gan achosi llygredd amgylcheddol difrifol ac arwain at wastraffu adnoddau carbon sylweddol. Mae sut i gyflawni ailgylchu PET gwastraff wedi dod yn her hollbwysig sy'n gofyn am ddatblygiadau arloesol ar gyfer datblygiad cynaliadwy byd-eang.
Ymhlith y technolegau ailgylchu presennol, mae technoleg ffoto-ddiwygio wedi denu sylw sylweddol oherwydd ei nodweddion gwyrdd a mwyn. Mae'r dechneg hon yn defnyddio ynni solar glân, di-lygredd fel y grym gyrru, gan gynhyrchu rhywogaethau redoks gweithredol yn ei le o dan dymheredd a phwysau amgylchynol i hwyluso trosi ac uwchraddio gwerth ychwanegol plastigau gwastraff. Fodd bynnag, mae cynhyrchion prosesau ffoto-ddiwygio cyfredol wedi'u cyfyngu'n bennaf i gyfansoddion syml sy'n cynnwys ocsigen fel asid fformig ac asid glycolig.
Yn ddiweddar, cynigiodd tîm ymchwil o'r Ganolfan ar gyfer Trosi a Synthesis Ffotogemegol mewn sefydliad yn Tsieina ddefnyddio PET gwastraff ac amonia fel ffynonellau carbon a nitrogen, yn y drefn honno, i gynhyrchu fformamid trwy adwaith cyplu CN ffotocatalytig. I'r perwyl hwn, dyluniodd yr ymchwilwyr ffotogatalydd Pt1Au/TiO2. Yn y catalydd hwn, mae safleoedd Pt un atom yn dal electronau a gynhyrchwyd gan ffoto yn ddetholus, tra bod nanoronynnau Au yn dal tyllau a gynhyrchwyd gan ffoto, gan wella effeithlonrwydd gwahanu a throsglwyddo parau electron-twll a gynhyrchwyd gan ffoto yn sylweddol, a thrwy hynny hybu gweithgaredd ffotocatalytig. Cyrhaeddodd y gyfradd gynhyrchu fformamid tua 7.1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹. Datgelodd arbrofion fel sbectrosgopeg is-goch in-situ a chyseiniant paramagnetig electronau lwybr adwaith a gyfryngir gan radical: mae tyllau a gynhyrchwyd gan ffoto yn ocsideiddio ethylen glycol ac amonia ar yr un pryd, gan gynhyrchu canolradd aldehyd a radicalau amino (·NH₂), sy'n cael eu cyplu CN i ffurfio fformamid yn y pen draw. Nid yn unig y mae'r gwaith hwn yn arloesi llwybr newydd ar gyfer trosi plastigau gwastraff gwerth uchel, gan gyfoethogi sbectrwm cynhyrchion uwchraddio PET, ond mae hefyd yn darparu strategaeth synthetig fwy gwyrdd, mwy darbodus ac addawol ar gyfer cynhyrchu cyfansoddion pwysig sy'n cynnwys nitrogen fel fferyllol a phlaladdwyr.
Cyhoeddwyd canfyddiadau’r ymchwil cysylltiedig yn Angewandte Chemie International Edition o dan y teitl “Photocatalytic Formamide Synthesis from Plastic Waste and Ammonia via CN Bond Construction Under Mild Conditions”. Derbyniodd yr ymchwil gyllid gan brosiectau a gefnogwyd gan Sefydliad Gwyddoniaeth Naturiol Cenedlaethol Tsieina, y Gronfa Labordy ar y Cyd ar gyfer Deunyddiau Newydd rhwng Academi Gwyddorau Tsieina a Phrifysgol Hong Kong, ymhlith ffynonellau eraill.
Amser postio: Medi-26-2025