La plastica monouso rappresenta un grave problema ambientale, ma ora, invece di essere smaltita come spazzatura, i sacchetti di plastica usati del negozio di alimentari potrebbero essere utilizzati per effettuare una reazione in grado di disintossicare le sostanze chimiche pericolose.
Un team guidato da ricercatori dell'Institute for Chemical Reaction Design and Discovery (WPI-ICReDD), dell'Università di Hokkaido, ha sviluppato un metodo che utilizza comuni materiali plastici invece di composti potenzialmente esplosivi per avviare reazioni a catena radicali.
Questo approccio aumenta significativamente la sicurezza del processo fornendo allo stesso tempo un modo per riutilizzare plastiche comuni come polietilene e polivinilacetato. Questi risultati sono stati pubblicati nel Journal of American Chemical Society .
I ricercatori hanno utilizzato un mulino a sfere, una macchina che scuote rapidamente una sfera d'acciaio all'interno di un barattolo d'acciaio per mescolare sostanze chimiche solide. Quando la sfera sbatte contro la plastica, la forza meccanica rompe un legame chimico per formare radicali, che hanno un elettrone altamente reattivo e non legato. Questi radicali hanno facilitato una reazione a catena autosufficiente che promuove la dealogenazione (la sostituzione di un atomo di alogeno con un atomo di idrogeno) degli alogenuri organici.
"L'uso di materie plastiche come reagenti chimici rappresenta una prospettiva completamente nuova sulla sintesi organica", ha affermato il professore associato Koji Kubota. "Credo che questo approccio porterà non solo allo sviluppo di reazioni radicali sicure ed altamente efficaci, ma anche a un nuovo modo di utilizzare i rifiuti di plastica, che rappresentano un serio problema sociale."
Il riutilizzo dei rifiuti di plastica è stato dimostrato aggiungendo frammenti di plastica di un comune sacchetto della spesa al barattolo del mulino a palle ed eseguendo con successo la reazione. Il team ha inoltre dimostrato che il metodo potrebbe essere applicato al trattamento di composti polialogenati altamente tossici, ampiamente utilizzati nell'industria. Il polietilene è stato utilizzato per avviare una reazione radicale che ha rimosso più atomi di alogeno da un composto comunemente utilizzato come ritardante di fiamma, riducendone così la tossicità.
I ricercatori prevedono che questo metodo attirerà l'attenzione dell'industria grazie ai vantaggi in termini di costi e sicurezza.
"Il nostro nuovo approccio che utilizza materiali plastici stabili, economici e abbondanti come iniziatori di reazioni radicali a catena ha il potenziale significativo per favorire lo sviluppo di processi chimici attraenti a livello industriale, sicuri e altamente efficienti", ha commentato il professor Hajime Ito.
Ulteriori informazioni: Koji Kubota et al, Using Mechanochemistry to Activate Commodity Plastics as Initiators for Radical Chain Reactions of Small Organic Molecules, Journal of the American Chemical Society (2023). DOI:10.1021/jacs.3c12049
Informazioni sul giornale: Giornale dell'American Chemical Society
Fornito dall'Università di Hokkaido
