Reciclaje químico de poliestireno comercial mediante fotooxidación controlada por catalizador

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Química
• Ciencias de los Polímeros
• Química ecológica

Sus antecedentes:

• La contaminación por plásticos, en particular por el poliestireno (PS), plantea un importante desafío medioambiental.
• El reciclaje químico eficiente de PS en pequeñas moléculas valiosas es crucial para la gestión sostenible de los residuos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de degradación fotooxidativa controlado por catalizador para el reciclaje de poliestireno.
• Convertir el poliestireno en productos benzoílicos específicos, centrándose en el ácido benzoico.

Principales métodos:

• Se utiliza el cloruro de hierro (FeCl3) como catalizador, que se somete a una escisión homolítica bajo irradiación de luz blanca para generar radicales de cloro.
• Se utiliza un ambiente rico en oxígeno para facilitar el proceso de degradación.
• Se han investigado vías mecanicistas que implican la abstracción de átomos de hidrógeno por radicales de cloro.

Principales resultados:

• Se ha logrado una degradación eficiente del poliestireno de alto peso molecular (> 90 kg/mol) hasta < 1 kg/mol.
• Produjo importantes rendimientos de productos benzoílicos, alcanzando hasta el 23 mol %, principalmente ácido benzoico.
• Compatibilidad demostrada con los rellenos comerciales que contienen poliestireno y escalabilidad mediante un proceso de fotoflujo.

Conclusiones:

• El método de degradación fotooxidativa desarrollado recicla eficazmente el poliestireno en productos benzoílicos valiosos.
• Los radicales de cloro juegan un papel clave en la promoción de la degradación del polímero a través de la abstracción de átomos de hidrógeno.
• El proceso muestra potencial para aplicaciones industriales en la valorización de residuos plásticos.