Hållbar plastförorening bryts lätt ned med ny katalysator
Huvudfrågan bakom Nylon-6, plasten inuti dessa nät, mattor och kläder, är att den är för stark och hållbar för att bryta ner på egen hand. Så när den väl är i miljön dröjer den kvar i tusentals år, skräpar ner vattendrag, bryter koraller och stryper fåglar och havsliv.
Nu har kemister från Northwestern University utvecklat en ny katalysator som snabbt, rent och fullständigt bryter ner nylon-6 på några minuter - utan att generera skadliga biprodukter. Ännu bättre: Processen kräver inga giftiga lösningsmedel, dyra material eller extrema förhållanden, vilket gör den praktisk för vardagliga applikationer.
Denna nya katalysator kan inte bara spela en viktig roll i miljösanering, den kan också utföra det första steget i att återanvända nylon-6-avfall till mer värdefulla produkter.
Forskningen kommer att publiceras på torsdag (30 november) i tidskriften Chem.
"Hela världen är medveten om plastproblemet,"sade Northwesterns Tobin Marks, studiens seniorförfattare."Plast är en del av vårt samhälle; vi använder så mycket av det. Men problemet är: Vad gör vi när vi är klara med det? Helst skulle vi inte bränna det eller lägga det på soptippar. Vi skulle återvinna det. Vi utvecklar katalysatorer som dekonstruerar dessa polymerer och återställer dem till sin ursprungliga form, så att de kan återanvändas."
Marks är Charles E. och Emma H. Morrison professor i kemi och Vladimir N. Ipatieff professor i katalytisk kemi vid Northwesterns Weinberg College of Arts and Sciences och professor i materialvetenskap och teknik vid Northwesterns McCormick School of Engineering. Han är också en fakultetsfilial vid Paula M. Trienens Institute for Sustainability and Energy. Northwestern medförfattare inkluderar Linda J. Broadbelt, Sarah Rebecca Roland professor i kemi och biologisk teknik och senior biträdande dekanus för McCormick, och Yosi Kratish, en forskningsassistent i Marks grupp.
En dödlig svårighet
Från kläder till matta till säkerhetsbälten, Nylon-6 finns i en mängd olika material som de flesta använder varje dag. Men när människor är klara med dessa material, hamnar de på soptippar eller ännu värre: lösa i miljön, inklusive havet. Enligt World Wildlife Federation överges upp till 1 miljon pund av fiskeredskap i havet varje år, med fiskenät bestående av nylon-6 som utgör minst 46 % av Great Pacific Garbage Patch.
"Fisknät tappar kvalitet efter ett par års användning,"sa Liwei Ye, tidningens första författare som är postdoktor i Marks laboratorium."De blir så vattentäta att det är svårt att dra upp dem ur havet. Och de är så billiga att byta ut att folk bara lämnar dem i vattnet och köper nya."
"Det finns mycket skräp i havet,"Märken tillagda."Kartong och matavfall bryts ned biologiskt. Metaller sjunker till botten. Då står vi kvar med plasten."