El tereftalato de polietileno (PET), un importante poliéster termoplástico, tiene una producción mundial anual superior a los 70 millones de toneladas y se utiliza ampliamente en envases de alimentos, textiles y otros sectores. Sin embargo, tras este enorme volumen de producción, aproximadamente el 80 % del PET residual se desecha o se deposita indiscriminadamente en vertederos, lo que provoca una grave contaminación ambiental y el desperdicio de importantes recursos de carbono. Lograr el reciclaje del PET residual se ha convertido en un desafío crucial que requiere avances para el desarrollo sostenible global.
Entre las tecnologías de reciclaje existentes, la tecnología de fotorreformado ha atraído gran atención debido a sus características ecológicas y suaves. Esta técnica utiliza energía solar limpia y no contaminante como motor, generando especies redox activas in situ a temperatura y presión ambiente para facilitar la conversión y la valorización de residuos plásticos. Sin embargo, los productos de los procesos actuales de fotorreformado se limitan principalmente a compuestos simples que contienen oxígeno, como el ácido fórmico y el ácido glicólico.
Recientemente, un equipo de investigación del Centro de Conversión y Síntesis Fotoquímica de un instituto en China propuso usar PET de desecho y amoníaco como fuentes de carbono y nitrógeno, respectivamente, para producir formamida mediante una reacción de acoplamiento fotocatalítico de CN. Para ello, los investigadores diseñaron un fotocatalizador Pt⁻Au/TiO⁻. En este catalizador, los sitios de Pt de un solo átomo capturan selectivamente los electrones fotogenerados, mientras que las nanopartículas de Au capturan los huecos fotogenerados, lo que mejora significativamente la separación y la eficiencia de transferencia de los pares electrón-hueco fotogenerados, impulsando así la actividad fotocatalítica. La tasa de producción de formamida alcanzó aproximadamente 7,1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹. Experimentos como la espectroscopia infrarroja in situ y la resonancia paramagnética electrónica revelaron una vía de reacción mediada por radicales: los huecos fotogenerados oxidan simultáneamente el etilenglicol y el amoníaco, generando intermediarios de aldehído y radicales amino (·NH₂), que experimentan acoplamiento de CN para finalmente formar formamida. Este trabajo no sólo es pionero en una nueva vía para la conversión de alto valor de plásticos de desecho, enriqueciendo el espectro de productos de mejora de PET, sino que también proporciona una estrategia sintética más ecológica, más económica y prometedora para la producción de importantes compuestos que contienen nitrógeno, como productos farmacéuticos y pesticidas.
Los resultados de la investigación se publicaron en la edición internacional de Angewandte Chemie bajo el título «Síntesis fotocatalítica de formamida a partir de residuos plásticos y amoníaco mediante la construcción de enlaces CN en condiciones suaves». La investigación recibió financiación de proyectos apoyados por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Fondo Conjunto de Laboratorio para Nuevos Materiales entre la Academia China de Ciencias y la Universidad de Hong Kong, entre otras fuentes.
Hora de publicación: 26 de septiembre de 2025