Spalte plast

6.9.2018
Citace:
T.Uekert et al., Plastic waste as a feedstock for solar-driven H2 generation, Energy Environ. Sci., 2018, DOI: 10.1039/c8ee01408f
Zdroj
Produkce vodíku a oxidace plastů pomocí slunečního záření za katalýzy kvantovými tečkami.

Kvantová tečka (quantum dot) rozloží plasty pomocí slunečního záření. Jde o miniaturní částici nanometrových rozměrů z polovodivých materiálů. Pohlcení fotonu vede k excitaci elektronu, a tudíž ke vzniku páru elektron - díra stejně jako v makroskopických polovodičích. Dírou nazýváme pozici, kde v krystalové mřížce chybí elektron a díky okolním kladným nábojům atomových jader se jeví jako kladně nabitá virtuální (pomyslná) částice. Kvantové tečky ze směsi sulfidu a oxidu kademnatého CdS/CdOx v zásaditém roztoku jednak prostřednictvím děr oxidují organické polymery na uhličitany a jednoduché organické sloučeniny, jednak zářením excitované elektrony redukují vodu na vodík. Úspěšné testy zatím proběhly s polymléčnou kyselinou, polyethylentereftalátem a polyuretanem. Reakční schéma vidíme na obrázku.

Rozklad plastu kvantovými tečkami pomocí světla, foto Royal Society of Chemistry.Jak reakce vypadá při pohledu pouhým okem, vidíme na obrázku. Kvantové tečky nerozeznáme, protože jsou menší než vlnová délka světla, kterou zachytí naše oko. Reakce probíhá přímo na povrchu plastu, který není třeba předem nijak zvlášť upravovat. I když jde nepochybně o chemicky zajímavou metodu zpracování plastového odpadu, otázkou zůstává, zda dojde k jejímu rozšíření. Vodík může sloužit jako palivo i jako surovina chemického průmyslu. Když už bychom z plastů vyráběli palivo, nebylo by nejjednodušší je pálit v elektrárnách rovnou?

Chemická struktura polyetylenu, polypropylenu, polyvinylchloridu a dioxinu (dole).Při stále rostoucím tlaku na recyklaci může myšlenka na pálení plastů vypadat svatokrádežně. Nicméně pro recyklované plasty nacházíme uplatnění obtížně. Nejpoužívanější současné polymery, polyetylen a polypropylen (viz obr.) tvoří pouze atomy vodíku, uhlíku a kyslíku, takže při správném nastavení podmínek hoření by unikala pouze voda a oxid uhličitý. A velkou část ropy, nenahraditelné suroviny chemického průmyslu, stejně spalujeme. Problém představuje třetí nejužívanější plast, polyvinylchlorid (viz obr.) Jeho hořením vznikají různé jedovaté sloučeninu chloru, např. nechvalně známý dioxin (chemická struktura viz obr.). Nicméně význam PVC stále klesá a obsah atomů chloru by způsoboval problémy při jakémkoli pokusu o chemickou recyklaci.

 
Odeslat komentář k článku "Spalte plast "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek "Spalte plast " e-mailem

Diskuse/Aktualizace