Credito:Angewandte Chemie
Un possibile sostituto dei contenitori per bevande in PET è il polietilene furandicarbossilato (PEF), prodotto da risorse rinnovabili. Tuttavia, la produzione della materia prima per PEF da biomassa è ancora piuttosto inefficiente. Un nuovo fotocatalizzatore a base di titanio potrebbe cambiare questa situazione, rendendo più economico l'accesso alla materia prima per la PEF dalla biomassa, come riportato da un team di ricercatori sulla rivista Angewandte Chemie International Edition .
Nella valorizzazione delle biomasse, la sostanza chimica chiave 5-idrossimetilfurfurale (HMF) viene prima ottenuta dalla miscela di sostanze naturali. Il PEF è una plastica riciclabile che può essere prodotta da HMF. Poiché il PEF ha proprietà molto simili al PET, il materiale più comunemente usato per le bottiglie di plastica, viene utilizzato come sostituto a base biologica. Tuttavia, la produzione di PEF è ancora costosa, in gran parte a causa della difficoltà di produrre la materia prima per PEF da HMF.
Per produrre la materia prima per PEF, l'HMF deve essere ossidato e questo passaggio è inefficiente per due motivi. In primo luogo, durante l'ossidazione con l'ossigeno atmosferico si formano sottoprodotti indesiderati. Inoltre, i catalizzatori a base di ossido di titanio disponibili fino ad oggi richiedono la luce UV. Poiché la luce UV costituisce solo una piccola parte dello spettro della luce solare, l'efficienza di questa reazione fotocatalitica è bassa, rendendo il processo costoso.
Un gruppo di ricercatori guidato da Ya-Qian Lan e Yifa Chen della South China Normal University (SCNU) di Nanchino, in Cina, ha ora sviluppato un fotocatalizzatore a base di titanio che supera entrambi gli ostacoli. Un componente di titanio in combinazione con un gruppo ossidante organico forma nanofogli piatti e cristallini da una struttura organometallica. Collegando chimicamente il titanio con i componenti organici, l'assorbimento della luce si sposta dalla gamma UV a quella visibile, aumentando notevolmente l'efficienza, afferma il team.
La reazione è anche altamente selettiva, poiché sono richiesti relativamente pochi partner di reazione e praticamente non si formano rifiuti. Gli autori suggeriscono che fotocatalizzatori su misura come questo potrebbero essere utilizzati anche per rendere più sostenibili una serie di altre reazioni. + Esplora ulteriormente
