ഫോർമാമൈഡ്: ഫോർമാമൈഡ് ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി മാലിന്യ പിഇടി പ്ലാസ്റ്റിക്കിന്റെ ഫോട്ടോറിഫോർമിംഗ് നടത്താൻ ഒരു ഗവേഷണ സ്ഥാപനം നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.

ഒരു പ്രധാന തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് പോളിസ്റ്റർ എന്ന നിലയിൽ പോളിയെത്തിലീൻ ടെറഫ്താലേറ്റ് (PET) ന്റെ വാർഷിക ആഗോള ഉൽപ്പാദനം 70 ദശലക്ഷം ടണ്ണിലധികം വരും, കൂടാതെ ദൈനംദിന ഭക്ഷണ പാക്കേജിംഗ്, തുണിത്തരങ്ങൾ, മറ്റ് മേഖലകൾ എന്നിവയിൽ ഇത് വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനത്തിന് പിന്നിൽ, ഏകദേശം 80% മാലിന്യ PET വിവേചനരഹിതമായി ഉപേക്ഷിക്കുകയോ ലാൻഡ്‌ഫിൽ ചെയ്യുകയോ ചെയ്യുന്നു, ഇത് കടുത്ത പരിസ്ഥിതി മലിനീകരണത്തിന് കാരണമാവുകയും ഗണ്യമായ കാർബൺ വിഭവങ്ങൾ പാഴാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. PET മാലിന്യത്തിന്റെ പുനരുപയോഗം എങ്ങനെ നേടാം എന്നത് ആഗോള സുസ്ഥിര വികസനത്തിന് മുന്നേറ്റങ്ങൾ ആവശ്യമുള്ള ഒരു നിർണായക വെല്ലുവിളിയായി മാറിയിരിക്കുന്നു.

നിലവിലുള്ള പുനരുപയോഗ സാങ്കേതികവിദ്യകളിൽ, ഫോട്ടോറിഫോർമിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ അതിന്റെ പച്ചപ്പും സൗമ്യവുമായ സവിശേഷതകൾ കാരണം ഗണ്യമായ ശ്രദ്ധ നേടിയിട്ടുണ്ട്. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ ശുദ്ധവും മലിനീകരണമില്ലാത്തതുമായ സൗരോർജ്ജത്തെ പ്രേരകശക്തിയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, മാലിന്യ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളുടെ പരിവർത്തനവും മൂല്യവർദ്ധിത നവീകരണവും സുഗമമാക്കുന്നതിന് അന്തരീക്ഷ താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും സജീവമായ റെഡോക്സ് സ്പീഷീസുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, നിലവിലെ ഫോട്ടോറിഫോർമിംഗ് പ്രക്രിയകളുടെ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ പ്രധാനമായും ഫോർമിക് ആസിഡ്, ഗ്ലൈക്കോളിക് ആസിഡ് പോലുള്ള ലളിതമായ ഓക്സിജൻ അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങളിൽ മാത്രമായി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.

അടുത്തിടെ, ചൈനയിലെ ഒരു സ്ഥാപനത്തിലെ സെന്റർ ഫോർ ഫോട്ടോകെമിക്കൽ കൺവേർഷൻ ആൻഡ് സിന്തസിസിൽ നിന്നുള്ള ഒരു ഗവേഷണ സംഘം, കാർബൺ, നൈട്രജൻ സ്രോതസ്സുകളായി മാലിന്യ PET, അമോണിയ എന്നിവ യഥാക്രമം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഫോട്ടോകാറ്റലിറ്റിക് CN കപ്ലിംഗ് റിയാക്ഷൻ വഴി ഫോർമാമൈഡ് ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ നിർദ്ദേശിച്ചു. ഇതിനായി, ഗവേഷകർ ഒരു Pt1Au/TiO2 ഫോട്ടോകാറ്റലിസ്റ്റ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്തു. ഈ ഉൽപ്രേരകത്തിൽ, സിംഗിൾ-ആറ്റം Pt സൈറ്റുകൾ ഫോട്ടോജനറേറ്റഡ് ഇലക്ട്രോണുകളെ തിരഞ്ഞെടുത്ത് പിടിച്ചെടുക്കുന്നു, അതേസമയം Au നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ ഫോട്ടോജനറേറ്റഡ് ദ്വാരങ്ങൾ പിടിച്ചെടുക്കുന്നു, ഇത് ഫോട്ടോജനറേറ്റഡ് ഇലക്ട്രോൺ-ഹോൾ ജോഡികളുടെ വേർതിരിവും കൈമാറ്റ കാര്യക്ഷമതയും ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, അതുവഴി ഫോട്ടോകാറ്റലിറ്റിക് പ്രവർത്തനം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ഫോർമാമൈഡ് ഉൽപാദന നിരക്ക് ഏകദേശം 7.1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹ എത്തി. ഇൻ-സിറ്റു ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി, ഇലക്ട്രോൺ പാരാമാഗ്നറ്റിക് റെസൊണൻസ് തുടങ്ങിയ പരീക്ഷണങ്ങൾ ഒരു റാഡിക്കൽ-മധ്യസ്ഥ പ്രതികരണ പാത വെളിപ്പെടുത്തി: ഫോട്ടോജനറേറ്റഡ് ദ്വാരങ്ങൾ ഒരേസമയം എഥിലീൻ ഗ്ലൈക്കോളിനെയും അമോണിയയെയും ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുന്നു, ആൽഡിഹൈഡ് ഇന്റർമീഡിയറ്റുകളും അമിനോ റാഡിക്കലുകളും (·NH₂) സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് ഒടുവിൽ ഫോർമാമൈഡ് രൂപപ്പെടുന്നതിന് CN കപ്ലിംഗിന് വിധേയമാകുന്നു. ഈ കൃതി മാലിന്യ പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളുടെ ഉയർന്ന മൂല്യമുള്ള പരിവർത്തനത്തിനുള്ള ഒരു പുതിയ പാതയ്ക്ക് തുടക്കമിടുക മാത്രമല്ല, PET അപ്‌ഗ്രേഡ് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ സ്പെക്ട്രത്തെ സമ്പുഷ്ടമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, മാത്രമല്ല ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽസ്, കീടനാശിനികൾ പോലുള്ള പ്രധാനപ്പെട്ട നൈട്രജൻ അടങ്ങിയ സംയുക്തങ്ങളുടെ ഉൽപാദനത്തിനായി പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദപരവും കൂടുതൽ ലാഭകരവും വാഗ്ദാനപ്രദവുമായ ഒരു സിന്തറ്റിക് തന്ത്രം നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.

"ഫോട്ടോകാറ്റലിറ്റിക് ഫോർമാമൈഡ് സിന്തസിസ് ഫ്രം പ്ലാസ്റ്റിക് വേസ്റ്റും അമോണിയയും വഴി സിഎൻ ബോണ്ട് കൺസ്ട്രക്ഷൻ അണ്ടർ സൗമ്യ സാഹചര്യങ്ങൾ" എന്ന തലക്കെട്ടിൽ ആഞ്ചെവാൻഡെ കെമി ഇന്റർനാഷണൽ എഡിഷനിൽ അനുബന്ധ ഗവേഷണ കണ്ടെത്തലുകൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. നാഷണൽ നാച്ചുറൽ സയൻസ് ഫൗണ്ടേഷൻ ഓഫ് ചൈന, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസും ഹോങ്കോംഗ് സർവകലാശാലയും തമ്മിലുള്ള നോവൽ മെറ്റീരിയലുകൾക്കായുള്ള ജോയിന്റ് ലബോറട്ടറി ഫണ്ട്, മറ്റ് സ്രോതസ്സുകൾ എന്നിവ പിന്തുണയ്ക്കുന്ന പദ്ധതികളിൽ നിന്നാണ് ഗവേഷണത്തിന് ധനസഹായം ലഭിച്ചത്.