Cientistas japoneses conseguiram desenvolver um método para extrair seletivamente o poliuretano de materiais compósitos, utilizando um catalisador de irídio. Este método permite degradar especificamente o poliuretano, deixando intactos polímeros como poliéster e poliamida, o que abre perspectivas para simplificar o processamento químico de resíduos misturados, incluindo roupas esportivas.
>Atualmente, menos de 12% de todos os resíduos plásticos são reciclados. Os resíduos plásticos misturados apresentam uma dificuldade especial, como materiais de biquínis e roupas esportivas, que frequentemente consistem em uma combinação de elastano (poliuretano), poliéster (polietileno tereftalato) e nylon (poliamida). Como esses polímeros exigem métodos de processamento diferentes, e a separação de fibras entrelaçadas é praticamente impossível, essas roupas são mais frequentemente enviadas para aterros sanitários ou incineradas em países com infraestrutura de reciclagem desenvolvida.
Kyoko Nozaki, da Universidade de Tóquio, liderou a equipe que propôs uma solução original. Os cientistas aplicaram a tecnologia de hidrogenólise, que consiste na quebra das cadeias poliméricas usando hidrogênio ativado em um catalisador especial. Para alcançar a seletividade em relação ao poliuretano, foi testado um catalisador de irídio em combinação com várias bases. Foi estabelecido que bases fracas não forneciam um efeito catalítico suficiente, enquanto bases fortes causavam não apenas a degradação do poliuretano, mas também uma reação secundária indesejada de transesterificação. O escolha ideal foi o fenolato de potássio ciano-substituído, que suprimiu eficazmente os processos secundários, mantendo ao mesmo tempo alta atividade catalítica para o poliuretano.
Após o ajuste fino das condições, Nozaki e sua equipe testaram o método em materiais reais. Ao trabalhar com um tecido de camiseta esportiva contendo 88% de poliéster e 12% de elastano, eles conseguiram remover quase completamente o componente de poliuretano, enquanto a estrutura do poliéster permaneceu inalterada. A análise por cromatografia gasosa confirmou a presença de produtos de decomposição do poliuretano, mas o etilenoglicol, um dos monômeros do poliéster, estava ausente até mesmo em quantidades vestigiais, o que indicava a ausência de degradação do poliéster. Resultados positivos semelhantes foram obtidos ao testar tecidos misturados de elastano e nylon, bem como esponjas de cozinha feitas de poliuretano e polietileno tereftalato.
No futuro, os pesquisadores pretendem se concentrar na extração eficiente dos produtos resultantes da decomposição do poliuretano, bem como na escalabilidade de todo o processo. A implementação bem-sucedida desses objetivos pode transformar a hidrogenólise seletiva em uma nova e promissora estratégia para o processamento químico de plásticos misturados.
Pesquisadores japoneses e chineses criaram um catalisador de cobre-cobalto capaz de alterar sua estrutura autonomamente durante a redução eletroquímica de nitratos. Essa capacidade de reconstrução foi um fator decisivo para alcançar alta eficiência na produção de amônia a partir de nitratos, com uma eficiência faradaica de 95,4%. Os resultados deste trabalho foram publicados na revista Advanced Science.
