نانوکاتالیستی برای تبدیل پلاستیک به روان‌ساز و واکس ارائه شد

به گزارش خبرنگار دانشگاه خبرگزاری دانشجو، بازیافت برخی پلیمر‌ها و پلاستیک‌ها چالش‌برانگیز است. برای حل این مشکل، نانوکاتالیستی ارائه شده که می‌تواند به‌صورت انتخابی پلی‌اتیلن را به محصولات سبک‌تر بشکند و در نهایت ترکیباتی با کاربرد روان‌ساز یا واکس تولید کند.

دستاورد جدید محققان نشان می‌دهد که با استفاده از یک کاتالیست می‌توان پلی‌اتیلن را به یک روان‌ساز و واکس تبدیل کرد. در حال حاضر مقوله پلاستیک‌هایی نظیر پلی‌اتیلن در طبیعت و بازیافت آن‌ها به یکی از موضوعات مهم تحقیقاتی در جهان تبدیل شده است. پژوهشگران آزمایشگاه ملی آرگونه و آزمایشگاه آمز، کاتالیزور جدیدی ارائه کرده‌اند که می‌تواند پلی‌اتیلن خطی را به یک هیدروکربن سیال باریک تبدیل کند، هیدروکربن‌هایی که می‌توانند به‌عنوان روغن روان‌ساز یا واکس در سورفاکتانت‌ها استفاده شوند.

این گروه تحقیقاتی در نهایت مسیری برای تولید محصولات با ارزش‌افزوده از پلی‌الیفین ارائه کردند، پلی‌الیفین‌ها در حال حاضر ترکیبات غیرقابل بازیافت محسوب می‌شوند.

این گروه تحقیقاتی از ذرات پلاتین با ابعاد دو نانومتر که در فضای نانومکعبی قرار دارند برای ساخت این کاتالیست استفاده کردند. این نانومکعب‌ها از جنس تیتانات استرونتیم (SrTiO ۳) هستند که ابعادی در حد ۱۰۰ نانومتر دارند. SrTiO ۳ شبیه به پروسکایت است و به این دلیل انتخاب شده که می‌تواند در دما و فشار بالا که برای شکستن پیوند کربن-کربن پلی اتیلن لازم است، مقاومت کند.

برای قرار دادن نانوذرات پلاتین، محققان از رسوب بالیه اتمی استفاده کردند، روشی که در دانشگاه نورث‌وسترن توسعه داده شده است و با استفاده از آن می‌توان روی ابعاد نانوذرات کنترل داشت.

در مقاله‌ای که به تازگی در ACS Cent به چاپ رسیده است، محققان اثربخشی این کاتالیست را روی تبدیل پلی‌اتیلن به هیدروکربن سیال به اثبات رساندند. توزیع وزن مولکولی محصول به‌دست آمده بسیار باریک است.

این گروه با موفقیت کاتالیزور را روی پلی‌اتیلن آزمایش کردند و برای این کار از کیسه‌های پلاستیکی استفاده نمودند. یک جنبه بسیار مهم در این پروژه، توانایی انتخابی در شکست پیوند‌های کربن-کربن در زنجیره طولانی پلی اتیلن و شکستن آن‌ها به اجزا کوتاه‌تر و تولید محصولات سبک‌تر است.