ఫార్మామైడ్: వ్యర్థ PET ప్లాస్టిక్‌ను ఫోటోరిఫార్మింగ్ చేసి ఫార్మామైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేయాలని ఒక పరిశోధనా సంస్థ ప్రతిపాదించింది.

ఒక ముఖ్యమైన థర్మోప్లాస్టిక్ పాలిస్టర్ అయిన పాలిథిలిన్ టెరెఫ్తలేట్ (PET), ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఏటా 70 మిలియన్ టన్నులకు పైగా ఉత్పత్తి అవుతూ, రోజువారీ ఆహార ప్యాకేజింగ్, వస్త్రాలు మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. అయితే, ఈ భారీ ఉత్పత్తి పరిమాణం వెనుక, సుమారు 80% వ్యర్థ PET విచక్షణారహితంగా పారవేయబడుతోంది లేదా భూమిలో పూడ్చివేయబడుతోంది. ఇది తీవ్రమైన పర్యావరణ కాలుష్యానికి కారణమవుతూ, గణనీయమైన కార్బన్ వనరుల వృధాకు దారితీస్తోంది. వ్యర్థ PET రీసైక్లింగ్‌ను ఎలా సాధించాలనేది ప్రపంచ సుస్థిర అభివృద్ధికి అవసరమైన పురోగతులు అవసరమయ్యే ఒక కీలకమైన సవాలుగా మారింది.

ప్రస్తుతం ఉన్న రీసైక్లింగ్ సాంకేతికతలలో, ఫోటోరిఫార్మింగ్ సాంకేతికత దాని పర్యావరణహితమైన మరియు సున్నితమైన లక్షణాల కారణంగా గణనీయమైన దృష్టిని ఆకర్షించింది. ఈ పద్ధతి స్వచ్ఛమైన, కాలుష్యరహిత సౌరశక్తిని చోదక శక్తిగా ఉపయోగించుకుంటుంది. ఇది పరిసర ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వద్ద అక్కడికక్కడే క్రియాశీల రెడాక్స్ జాతులను ఉత్పత్తి చేసి, వ్యర్థ ప్లాస్టిక్‌ల మార్పిడికి మరియు వాటికి విలువను జోడించి ఉన్నతీకరించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. అయితే, ప్రస్తుత ఫోటోరిఫార్మింగ్ ప్రక్రియల ఉత్పత్తులు ఎక్కువగా ఫార్మిక్ ఆమ్లం మరియు గ్లైకోలిక్ ఆమ్లం వంటి సాధారణ ఆక్సిజన్ కలిగిన సమ్మేళనాలకు మాత్రమే పరిమితమయ్యాయి.

ఇటీవల, చైనాలోని ఒక సంస్థలోని ఫోటోకెమికల్ కన్వర్షన్ అండ్ సింథసిస్ కేంద్రానికి చెందిన ఒక పరిశోధన బృందం, ఫోటోకెటలైటిక్ CN కప్లింగ్ చర్య ద్వారా ఫార్మామైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి, వ్యర్థ PET మరియు అమ్మోనియాను వరుసగా కార్బన్ మరియు నైట్రోజన్ వనరులుగా ఉపయోగించాలని ప్రతిపాదించింది. ఈ లక్ష్యంతో, పరిశోధకులు ఒక Pt1Au/TiO2 ఫోటోకెటలిస్ట్‌ను రూపొందించారు. ఈ ఉత్ప్రేరకంలో, సింగిల్-ఆటమ్ Pt సైట్‌లు ఫోటోజనరేటెడ్ ఎలక్ట్రాన్‌లను ఎంపికగా బంధిస్తాయి, అదే సమయంలో Au నానోపార్టికల్స్ ఫోటోజనరేటెడ్ హోల్స్‌ను బంధిస్తాయి. ఇది ఫోటోజనరేటెడ్ ఎలక్ట్రాన్-హోల్ జతల విభజన మరియు బదిలీ సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా పెంచి, తద్వారా ఫోటోకెటలైటిక్ క్రియాశీలతను అధికం చేస్తుంది. ఫార్మామైడ్ ఉత్పత్తి రేటు సుమారుగా 7.1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹ కు చేరుకుంది. ఇన్-సిటు ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ మరియు ఎలక్ట్రాన్ పారామాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ వంటి ప్రయోగాలు ఒక రాడికల్-మధ్యవర్తిత్వ చర్య మార్గాన్ని వెల్లడించాయి: ఫోటోజనరేటెడ్ హోల్స్ ఏకకాలంలో ఇథిలీన్ గ్లైకాల్ మరియు అమ్మోనియాను ఆక్సీకరణం చేసి, ఆల్డిహైడ్ ఇంటర్మీడియట్‌లు మరియు అమైనో రాడికల్స్‌ను (·NH₂) ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఇవి CN కప్లింగ్‌కు లోనై అంతిమంగా ఫార్మామైడ్‌ను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ పరిశోధన వ్యర్థ ప్లాస్టిక్‌లను అధిక విలువ గలవిగా మార్చడానికి ఒక కొత్త మార్గాన్ని చూపించడమే కాకుండా, PET అప్‌గ్రేడ్ ఉత్పత్తుల శ్రేణిని సుసంపన్నం చేస్తుంది. అంతేకాకుండా, ఔషధాలు మరియు పురుగుమందులు వంటి ముఖ్యమైన నత్రజని కలిగిన సమ్మేళనాల ఉత్పత్తికి మరింత పర్యావరణ అనుకూలమైన, పొదుపైన మరియు ఆశాజనకమైన సంశ్లేషణ వ్యూహాన్ని కూడా అందిస్తుంది.

సంబంధిత పరిశోధన ఫలితాలు "సౌమ్య పరిస్థితులలో CN బంధ నిర్మాణం ద్వారా ప్లాస్టిక్ వ్యర్థాలు మరియు అమ్మోనియా నుండి ఫోటోకాటలిటిక్ ఫార్మామైడ్ సంశ్లేషణ" అనే శీర్షికతో ఆంగెవాండ్టే కెమీ ఇంటర్నేషనల్ ఎడిషన్‌లో ప్రచురించబడ్డాయి. ఈ పరిశోధనకు చైనా నేషనల్ నేచురల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్, చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ మరియు ది యూనివర్సిటీ ఆఫ్ హాంగ్ కాంగ్ మధ్య నూతన పదార్థాల కోసం జాయింట్ లేబొరేటరీ ఫండ్, మరియు ఇతర వనరుల మద్దతు ఉన్న ప్రాజెక్టుల నుండి నిధులు అందాయి.