Tokyo Metropolitan Üniversitesinde görevli bilim insanları, plastik şişelerde bulunan PET de dahil olmak üzere polyesterleri, morfolin amite dönüştürebilen yenilikçi bir kimyasal prosesi tanıttı. Bu madde, çok çeşitli bileşiklerin sentezlenmesi için çok yönlü ve değerli bir yapı taşı görevi görmekte.
Atık plastiklerin yarı iletken metal-organik yapıya (MOF) katalitik olarak dönüştürülmesi, bir taşla iki kuş vurmak anlamına geliyor; zira sadece arayüzey güneş buharlaşması ve fotokataliz yoluyla tatlı su üretimi ve su dekontaminasyonu gerçekleştirmek için gelecek vaat eden bir imkân sunmakla kalmamakta, aynı zamanda atık plastiklerin ileri dönüşümünü de desteklemektedir. Bununla birlikte, geri dönüştürülmüş plastiklerden sinerjik fototermal-fotokataliz materyalleri çıkarmak halen zor bir süreç olarak karşımıza çıkıyor. Bu çalışmada, Co-MOF nanorodun büyük miktarda üretimi için atık poli(etilen tereftalat) şişelere yönelik kolay bir solvotermal yöntemi sunuyor ve eş zamanlı atık su arıtma ve tatlı su üretimi için gelişmiş oksidasyon süreciyle entegre çift işlevli bir Co-MOF/karbon nanotüp (CNT) solar buharlaştırıcı kuruyoruz. İlk olarak, buharlaştırıcının CNT’nin içeriği, süper hidrofilikliği ve düşük ısı iletkenliği nedeniyle yüksek güneş ışığı emilimine sahip olduğunu ve böylece iyi seviyede fototermal dönüşüm kapasitesi ve azaltılmış buharlaşma entalpisi sağladığını göstereceğiz. Yukarıda sayılan avantajları sayesinde Co-MOF/CNT buharlaştırıcı, tetrasiklin (TC) ile kirlenmiş suyu arıtırken iyi mekanik özellik, yüksek esneklik, uzun vadeli kararlılık ve yüksek ölçeklendirilebilirlik sayesinde 1 kW m-2 aydınlatma altında 2,25 kg m-2 h-1 gibi yüksek bir buharlaşma oranı yakalamaktadır. İkinci olarak, COMSOL ve yoğunluk fonksiyonel teorisi hesaplama sonuçlarına dayanarak, CNT’den gelen lokalize güneş ısısının ve Co-MOF nanorodun zengin açık kobalt bölgelerinin, çeşitli oksidasyon reaktif türleri üretmek için peroksimonosülfatın aktivasyonunda sinerjik bir rol oynadığı ortaya konmaktadır. Böylece, çift fonksiyonlu buharlaştırıcı mükemmel bir TC bozunma aktivitesi elde eder. Son olarak, tatlı su üretimi ve TC’nin katalitik ayrışması için bir dış mekân cihazı tasarlanmıştır. Günlük tatlı su üretim miktarı 4,5 kg m-2 ve TC bozunma verimliliği %93,1’dir. Bu çalışma sadece atık plastiklerin faydalı ürünlere dönüştürülmesi konusunda ilerleme kaydetmekle kalmıyor, aynı zamanda atık-arıtma-atık stratejisi yoluyla atık su arıtımı için sürdürülebilir bir platform sunuyor.
Kaynak: Teijin Frontier Co., Ltd.
