Polietilena tereftalat (PET), sebagai poliester termoplastik yang penting, mempunyai pengeluaran global tahunan melebihi 70 juta tan dan digunakan secara meluas dalam pembungkusan makanan harian, tekstil dan bidang lain. Walau bagaimanapun, di sebalik jumlah pengeluaran yang besar ini, kira-kira 80% sisa PET dibuang atau ditimbus sembarangan, menyebabkan pencemaran alam sekitar yang teruk dan membawa kepada pembaziran sumber karbon yang besar. Cara mencapai kitar semula sisa PET telah menjadi cabaran kritikal yang memerlukan penemuan baharu untuk pembangunan mampan global.
Antara teknologi kitar semula sedia ada, teknologi fotoreformasi telah mendapat perhatian yang ketara kerana ciri-cirinya yang hijau dan ringan. Teknik ini menggunakan tenaga suria yang bersih dan tidak mencemarkan sebagai daya penggerak, menghasilkan spesies redoks aktif in situ di bawah suhu dan tekanan ambien untuk memudahkan penukaran dan penaiktarafan nilai tambah plastik buangan. Walau bagaimanapun, produk proses fotoreformasi semasa kebanyakannya terhad kepada sebatian yang mengandungi oksigen ringkas seperti asid formik dan asid glikolik.
Baru-baru ini, satu pasukan penyelidikan dari Pusat Penukaran dan Sintesis Fotokimia di sebuah institut di China telah mencadangkan penggunaan sisa PET dan ammonia sebagai sumber karbon dan nitrogen, masing-masing, untuk menghasilkan formamida melalui tindak balas gandingan CN fotopemangkin. Untuk tujuan ini, para penyelidik mereka bentuk fotopemangkin Pt1Au/TiO2. Dalam pemangkin ini, tapak Pt atom tunggal secara selektif menangkap elektron fotojana, manakala nanopartikel Au menangkap lubang fotojana, meningkatkan kecekapan pemisahan dan pemindahan pasangan elektron-lubang fotojana dengan ketara, sekali gus meningkatkan aktiviti fotopemangkin. Kadar pengeluaran formamida mencapai kira-kira 7.1 mmol gkat⁻¹ h⁻¹. Eksperimen seperti spektroskopi inframerah in-situ dan resonans paramagnet elektron mendedahkan laluan tindak balas yang dimediasi radikal: lubang fotojana mengoksidakan etilena glikol dan ammonia secara serentak, menghasilkan perantaraan aldehid dan radikal amino (·NH₂), yang menjalani gandingan CN untuk akhirnya membentuk formamida. Kerja ini bukan sahaja merintis laluan baharu untuk penukaran plastik buangan bernilai tinggi, memperkayakan spektrum produk naik taraf PET, tetapi juga menyediakan strategi sintetik yang lebih mesra alam, lebih menjimatkan dan menjanjikan untuk pengeluaran sebatian penting yang mengandungi nitrogen seperti farmaseutikal dan racun perosak.
Penemuan penyelidikan berkaitan telah diterbitkan dalam Edisi Antarabangsa Angewandte Chemie di bawah tajuk “Sintesis Formamida Fotokatalitik daripada Sisa Plastik dan Ammonia melalui Pembinaan Ikatan CN di Bawah Keadaan Ringan”. Penyelidikan ini menerima dana daripada projek yang disokong oleh Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan China, Dana Makmal Bersama untuk Bahan Novel antara Akademi Sains China dan Universiti Hong Kong, antara sumber lain.
Masa siaran: 26 Sep-2025