Исследователи Кембриджского университета разработали процесс на солнечном свете, использующий кислоту из старых аккумуляторов и пластиковые отходы для производства промышленных химикатов — компонентов лекарств, красителей и пластмасс. Ученые превратили ПЭТ-бутылки, нейлон и полиуретан в химическое сырьё для получения анилинов — важного класса соединений. Метод позволяет отказаться от водородного газа из ископаемого топлива, который обычно требует высоких температур и давления. Вместо этого использовалась серная кислота из отработанных свинцово-кислотных батарей для расщепления пластика на жидкие гидролизаты.
Эти соединения послужили источником протонов и электронов для реакции. С помощью солнечного света и катализатора из сульфида молибдена кобальта команда превратила нитроарены в анилины с выходом до 99%. В новой системе пластик кипятили в серной кислоте шесть часов, расщепляя на мономеры и спирты. Гидролизаты объединили с нитроаренами и каталитической системой из нитрида углерода и сульфида молибдена кобальта. Нитрид углерода поглощал свет, а CoMoS₂ управлял превращением. Под воздействием света катализатор извлекал протоны и электроны из пластиковых молекул и передавал их нитроаренам, производя анилины без образования отдельного водородного газа.
Система преобразовала 24 различных нитроарена в анилины, оставаясь высокоизбирательной. Спирты из пластиковых отходов дали выход выше 80%. Процесс работал как при имитации солнечного света, так и при LED-освещении. Расчёты показывают сокращение выбросов углерода на 77% по сравнению с обычными методами. Работа демонстрирует модель циркулярного производства, где пластик и отработанная кислота находят новое применение. В отличие от многих фотокаталитических систем на дорогих драгоценных металлах, новый метод использует более доступные материалы.
Микропластик провоцирует потепление.