Polietilen tereftalat (PET), sebagai poliester termoplastik penting, memiliki produksi global tahunan melebihi 70 juta ton dan banyak digunakan dalam kemasan makanan sehari-hari, tekstil, dan bidang lainnya. Namun, di balik volume produksi yang sangat besar ini, sekitar 80% limbah PET dibuang atau ditimbun tanpa pandang bulu, menyebabkan pencemaran lingkungan yang parah dan pemborosan sumber daya karbon yang substansial. Bagaimana mencapai daur ulang limbah PET telah menjadi tantangan krusial yang membutuhkan terobosan untuk pembangunan berkelanjutan global.
Di antara teknologi daur ulang yang ada, teknologi fotoreformasi telah menarik perhatian signifikan karena karakteristiknya yang ramah lingkungan dan ringan. Teknik ini memanfaatkan energi matahari yang bersih dan bebas polusi sebagai penggeraknya, menghasilkan spesies redoks aktif secara in situ pada suhu dan tekanan lingkungan untuk memfasilitasi konversi dan peningkatan nilai tambah plastik bekas. Namun, produk dari proses fotoreformasi saat ini sebagian besar terbatas pada senyawa sederhana yang mengandung oksigen seperti asam format dan asam glikolat.
Baru-baru ini, tim peneliti dari Pusat Konversi dan Sintesis Fotokimia di sebuah institut di Tiongkok mengusulkan penggunaan PET limbah dan amonia sebagai sumber karbon dan nitrogen, masing-masing, untuk menghasilkan formamida melalui reaksi penggandengan CN fotokatalitik. Untuk tujuan ini, para peneliti merancang fotokatalis Pt1Au/TiO2. Dalam katalis ini, situs Pt atom tunggal secara selektif menangkap elektron yang dihasilkan foto, sementara nanopartikel Au menangkap lubang yang dihasilkan foto, secara signifikan meningkatkan efisiensi pemisahan dan transfer pasangan elektron-lubang yang dihasilkan foto, sehingga meningkatkan aktivitas fotokatalitik. Laju produksi formamida mencapai sekitar 7,1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹. Eksperimen seperti spektroskopi inframerah in-situ dan resonansi paramagnetik elektron mengungkapkan jalur reaksi yang dimediasi radikal: lubang yang dihasilkan foto secara simultan mengoksidasi etilen glikol dan amonia, menghasilkan zat antara aldehida dan radikal amino (·NH₂), yang menjalani penggandengan CN untuk akhirnya membentuk formamida. Karya ini tidak hanya memelopori jalur baru untuk konversi plastik limbah bernilai tinggi, memperkaya spektrum produk peningkatan PET, tetapi juga menyediakan strategi sintetis yang lebih hijau, lebih ekonomis, dan menjanjikan untuk produksi senyawa penting yang mengandung nitrogen seperti obat-obatan dan pestisida.
Temuan penelitian terkait telah dipublikasikan di Angewandte Chemie International Edition dengan judul "Sintesis Formamida Fotokatalitik dari Limbah Plastik dan Amonia melalui Konstruksi Ikatan CN dalam Kondisi Ringan". Penelitian ini menerima pendanaan dari berbagai proyek yang didukung oleh Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok, Dana Laboratorium Gabungan untuk Material Baru antara Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan Universitas Hong Kong, serta berbagai sumber lainnya.
Waktu posting: 26-Sep-2025