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 masif ini, sekitar 80% limbah PET dibuang begitu saja atau ditimbun di tempat pembuangan akhir, menyebabkan polusi lingkungan yang parah dan mengakibatkan pemborosan sumber daya karbon yang besar. Bagaimana mencapai daur ulang limbah PET telah menjadi tantangan kritis yang membutuhkan terobosan untuk pembangunan berkelanjutan global.
Di antara teknologi daur ulang yang ada, teknologi fotoreformasi telah menarik perhatian yang signifikan karena karakteristiknya yang ramah lingkungan dan tidak menimbulkan polusi. Teknik ini memanfaatkan energi matahari yang bersih dan tidak mencemari sebagai tenaga penggerak, menghasilkan spesies redoks aktif secara in situ di bawah suhu dan tekanan ambien untuk memfasilitasi konversi dan peningkatan nilai tambah limbah plastik. Namun, produk dari proses fotoreformasi saat ini sebagian besar terbatas pada senyawa yang mengandung oksigen sederhana seperti asam format dan asam glikolat.
Baru-baru ini, sebuah tim peneliti dari Pusat Konversi dan Sintesis Fotokimia di sebuah institut di Tiongkok mengusulkan penggunaan limbah PET dan amonia sebagai sumber karbon dan nitrogen, masing-masing, untuk menghasilkan formamida melalui reaksi kopling CN fotokatalitik. Untuk tujuan ini, para peneliti merancang fotokatalis Pt1Au/TiO2. Dalam katalis ini, situs Pt atom tunggal secara selektif menangkap elektron yang dihasilkan oleh foton, sementara nanopartikel Au menangkap lubang yang dihasilkan oleh foton, secara signifikan meningkatkan efisiensi pemisahan dan transfer pasangan elektron-lubang yang dihasilkan oleh foton, 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 oleh foton secara simultan mengoksidasi etilen glikol dan amonia, menghasilkan zat antara aldehida dan radikal amino (·NH₂), yang mengalami kopling CN untuk akhirnya membentuk formamida. Karya ini tidak hanya merintis jalur baru untuk konversi limbah plastik bernilai tinggi, memperkaya spektrum produk peningkatan PET, tetapi juga menyediakan strategi sintesis yang lebih ramah lingkungan, lebih ekonomis, dan menjanjikan untuk produksi senyawa penting yang mengandung nitrogen seperti obat-obatan dan pestisida.
Temuan penelitian terkait 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 proyek-proyek yang didukung oleh Yayasan Sains Alam Nasional Tiongkok, Dana Laboratorium Bersama untuk Material Baru antara Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan Universitas Hong Kong, di antara sumber-sumber lainnya.
Waktu posting: 26 September 2025