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Innovative Weg Zur Zerlegung von plexiglas

Innovative Weg Zur Zerlegung von plexiglas

Materialwissenschaften
DURCHBRUCH BEIM PLEXIGLAS-RECYCLING




Quelle: et zürich

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PolyMechemiiker der eth Zürich haben überraschenden weg gefunden, über den Sich der als plexiglas bekannte Kunststoff Pmma Fast Vollständig in Monomerbausteina Zerlegen Lässt. Selbst Zusatzstoffe Stören den Prozes Nicht.

Forschende Entwickeln Ein Verfahren, Um Plexiglas Komplett in Seine Bausteine ​​Zu Zerlegen und diese wiederzuverwenden.

Heutiges Kunststoffrecinging beschränkt sich weitgehend auf die sammlung sortTenreiner Getränkeflaschen aus pet oder. Der Gesammelte Kunststoff Hat eine Identische Chemische Zusammensetzung und ähnlich lance polymermoleküle. Auch Zusatzstoffe, myth denen beispielsweise farbe, Weichheit Oder Lichtbeständigkeit Optimiert Werden, Sind ähnlich. Der Kunststoff Kann Direkt Eingeschmolzen und Zu Neuen Flaschen Gegossen Werden.

Therefore, Genannte Mischkunststoffe Aus Verschiedenen Kunststoffsorten und -qualitäten Werden Dagegen Meist Nur Zur Wämegewincnung Verbrannt, Zum Beispiel in Zementwerken. Dudarch Gehen Wertvolle Rohstoffe Verloren.

Wissenschaftler um athina anastasaki we will labour für polymerialien der eth zürich haben jetzt einen weg gefunden, kunststoffe, in dem Fall plexiglas, fast vollständig in seine monomerbausteine ​​zu Zerlegen. Diese lassen sich dann aus dem gemisch myth additiv durch destruction leicht zu hochwertigen ausgangsprodukten für die synthese neuer plexiglaspolymere aufreinigen.

Und das potential ist Groß: Mit einer Weltweite Jahresproduktion von Run 3.9 million tonnes wird plexiglas (chemisch: PMMA, polymetylmetacrylat) als widrestandsfähiges wave leichtes kunststoffglas, in Luft-und raumfihrt, IMABILBAU, IMABILBU, Bildschorme und in der Bauindustrie Immer Häufiger Verwendet.

Das in der Fachzeitschrift science vorfahren der eth-forscher ist ausgesprochen. ES Funkioniert auch mit sehr langen polymerket, die 10,000 bausteinen betehen. Auch Zusatzstoffe Wie Copolimer, Weichmacher Oder Farbstoffe und Misist anteren Kunststoffe Stören die Kettenspaltung Kaum. Selbst Bei Verschiedenfarbigem Plexiglas Aus Dem Baumarkt Liegt Die Ausbeute Zwischen 94 und 98 %.

Bis in den Pilotmaßstab (Hier das Großtechnikum I Fraunhofer Ivv) Haben Die Projektpartner ihre Lösungen Skaliert. (Bild: Fraunhofer IVV)

Einfaches Einfaches

“UNSER VERFAHREN IST DENKBAR EINFACH”, BETON ANASTASAKI: “WIR Brauchen Nur ein Chlorhaltiges LösungSmittel, Müssen Das Gelöste RecyclingGemisch Mäßa 9 90 bis 150 ° C erwärmen und Können Dann Mit Hilfe vo Sichtrudem Odeden DANN MIT HILFE von sichtbarem Oderm Oderen Dann Mit Hilfe von Sichtben Odbarem Oderen Dann Dann Mitfe Uv-Licht Die Abbaureaktion Gezielt. “

Dass das so einfach funktioniert, hat die eth-professional verblüfft. Wie Vioere Lorde Wichtige Kunststoffe Wie Polyethylen Oder PolyPropylen Besthen Auch Aus Aus einer Polylimette, Die Ausschließlich Aus Kohlestoffatomen AUFGEBAUT IST VON DER JE KUNSTSTOFFTYP VERSCHIEDYE SEITENGRANPEN. SOLCHE EINHEITLICHEN KOHLESTOFFKETTTEN STELTNE EINE UOMBERWESCĂ chemische Hürde für die Gezielte aufpaltung but, yes keine definierten Angriffte für Spaltungsreaktionen Bietten.

Die einciige Methode, mit der die homogenen kohlestoffkettten in der industry praxis vollständig gospalten werden Können, Ist die pyrolyse. DABEI WERDEN DIE KOHLESTOFFKETTEN BEE ETWA 400 ° C Thermisch Gespalten. Diese Reaktionen Sind Jedoch Unspezifisch und Es Entsteht Ein Gemisch Aus Volen Verschiedenen Spatchprodukten. Der Hohe Energiaufwand und die aufwendige despatratung des gemisches Schränken die wirtschaftlichkeit der pirolyse stark ein.

Seit einigen jahren experimental verschiedene forschungsgruppen mit modifizier Polymeren. DABEI WERDEN an Enden der polymerketa leicht Abstpalma molekülgrupping eingeführt, die dann einen abbau der kette voies her auslösen. Auf diese weise erreichen die forschenden zwar ausbeuten von bis zu über 90 %.

Treffen zum abbschluss der recycling-allianz (VLNR): Hans-Peter Hauuck (Coo Röhm), ​​Lukas Dössel (Circular Economy Röhm), ​​Daniela Pfister (Kaufmännische Leitung Pekutherm), Heiko Pfister (Geschäftsführer Pekutherm) Senior Vice President Strategy Maire) Sowie Massimo di Amato (Circular Solutions SVP Nextchem, General Manager of Remon). (Bild: Röhm)

Allerdings Haben Diese Designerpolymere Mehrere Entscheide Nachtele: SIE Müssen Erst in Die etablierte KunstFproduktion IntegrIrt Werden. Zudem Schränken Ihre Reaktiven Endgrupping Die Terminische stable der polymere und damit ihre einsatzmöglichketeten deutlich ein. Hinzu Kommt, Dass Viole Der üblichen Kunststoffadditiv Die Ausbeute der Reaktionen Valringern und Selbst Bei Längeren Polymerketten, Wie SIE in Kommerziellen Kunststoffen Häuffen Vorkommen, Der Abbau Nur Zu Einem Geringen Teil Funktionrt.

Das lösungsmittel bestimmt die reaktion

Bei der entdeckung der neuen methode, wie soft in der chemistry, der zufall, wie anastasaki erklärt: “Wir waren eigentlich auf der suck nach spezifischen, die die auffalg in die monomele gezielt fördern. Doch in einem kontrollexperiment Stellten Wir Zu Neserter überraschung Fest, Dass der Kaitalyator Gar Nicht Nötig War. “Das chlorrierte lösungsmittel, in DE DIE ZERKLEINERTE PLEXIGLASPROBE Gelöst War, Reichte AUS, UM DAS POLYMER MIT HILFE VON UV-LIHT FAST VOLLSTANDIG ZU Spalten.

Als Die Forschenden Die Spaltungsreaktion Genauer Untersuchten, Stießen Sie Auf einen überraschenden mechanism. Das Chemisch Aktive Teilchen der Reaktion ist ein Chlorradikal. ES WERD AUS Dem Chlorierten LösungSmittel Abgespalten, Wenn Es Durch UV-Licht Angeregt Werd. UNERWARTT WAR, DASS DAS LANGWELIGES LICT DIE BINDUN DES CHLORS AN DAS Lösungsmittelmolekül aufbrechen Kann. Dies Geschieht Durch ein Beinahe Esoterisch Anmuteddes Photochemisches PHänomen, Bei Dem Ein Sehr Geringer Anteil der Lösungsmittelmoleküle uv -icht mit hoher Wellenlänge absorbier.

Um den the mechanism der Spaltung auffuklären, Konnte Anastasaki auf die Hilfe von Spezalist Aus eth-forschungsgruppen Zählen. Tae-Lim Choi we will laboratory für polymechemie beerchnete die theoretischen elektronzustände der beteiligten moleküle, und guns jeschke we institute für molekular physik führtte elektronenspinresonanz-messungen durch, miter die theoretischen vorhersigen vorhersigen Überprüft Wurden.

Das Chlori Muss Weg

In Zukunft will die eth-forscherin bei ihrem recyclingfahren Auf auf das chlorite lösungsmittel verzichten: “Chlorerete chemische verbindungen Schaden der Umwelt. Unser nächstes ziel ist es deshalb, die reaksionen so zu modifizienen, dass sie auch ohne das chlorite lösungsmittel funktionieren.

In Welcher Form und in Welchem ​​Zeitrahmen Die Eth-Methode in Die Praxis Umgesetzt Werd, Ist Noch Offen. Auf jeden fall haben die forschenden um anastasaki die tür zu neuartigen recyclingmethoden aufgetoßen, mit denen sich die bisher chemison unzuglichen kohlestoffkettten von kunststoffen gezielt aufspalten lassen.

Literaturhinweis: Wang Hs, Agrachev M, Kim H, Truong Np, Choi Tl, Jeschke G, Anastasaki A: visible depolymerization with light polymetacrylate. Science 387.874-880 (2025). Two: external seit10.1126/science.adr1637

(ID: 50340694)