Atık PET'in mikrodalga reaktör kullanilarak NaOH ile depoli̇meri̇zasyonu

Çevresel kirlilik, mevcut ve gelecekteki kentsel yaşamın karşılaştığı temel sorunlardan biridir ve aynı zamanda dünya doğal çevresine büyük bir tehdit oluşturur. Bu nedenle, en acil endişelerden biri etkili atık yönetiminin gerekliliğidir. Plastik, en önemli çevresel kirleticilerden biridir ve bunun içinde polietilen tereftalat (PET) konteynerleri, plastik oranının büyük bir bölümünü oluşturan önemli bir faktördür. Plastik şişelerin ana malzemesi olan polietilen tereftalat, genellikle su şişelerinde, yemek ve içecek ambalajlarında yaygın olarak kullanılır. Plastik atıkların bertarafı için kullanılan temel yöntemler gömme ve yakmadır. Bu yöntemler, atıkların nehir yataklarına sızmasına veya çevreye zararlı gazların oluşmasına neden olabilir. Plastiğin termo-fiziksel özellikleri nedeniyle, düşük değerli ürünlere dönüştürülerek ekonomik kayıplara yol açabilir. Bu nedenle, kimyasal geri dönüş, ham madde (PET) geri kazanımı için ideal bir alternatiftir. Bu çalışmanın odak noktası, alkalen hidroliz varlığında titanyum dioksit katalizörü kullanılarak kimyasal depolimerizasyon ve tereftalik asit (TPA) üretimidir. Reaksiyon koşullarını, sıcaklık ve süre açısından kontrol etmek için mikrodalga (MW) ışınları kullanılarak gerçekleştirilen deneylerde TAGUCHI TASARIM yöntemi ve varyans analizi (ANOVA) kullanıldı. Tasarım deneylerimizde, sıcaklıklar (165, 180, 195)°C, süreler (10, 20, 30) dakika ve katalizör miktarı (0.01, 0.02, 0.03) g, baz konsantrasyonu NaOH% (12, 8 ve 4) olarak PET depolimerizasyon deneyleri gerçekleştirildi. İstatistiksel olarak, depolimerizasyon üzerinde en etkili değişken sıcaklık için (92.88) F değeri olarak belirlendi, onu baz konsantrasyonu takip etti ve (46.95) F değerine ulaştı, süre ve TiO2 katalizör miktarı benzer oranlarda (F) değerleriyle (30.07) ve (32.70) ulaştı. Sırasıyla, tüm değişkenler için (p) değeri sıfır (0) olarak bulundu, bu da bir hata olasılığının çok düşük olduğu anlamına gelir. Değişkenler arasındaki etkisi PET üzerinde kalan miktar üzerinden grafiklerle gösterildi, Mini Tab programı kullanılarak çizilen kontur grafikleri, sıcaklığın PET depolimerizasyonu üzerindeki en büyük etkiyi gösterdi. Diğer çizimler aracılığıyla, değişkenler arasındaki ilişki ayrıntılı olarak açıklandı ve her değişkenin PET üzerinde kalan miktar üzerindeki etkisini bulmak için bir doğrusal regresyon denklemi oluşturuldu. TPA, laboratuvar deneylerinde %99.9'luk yüksek verimlilikle üretildi. Sonuçlar FTIR, HNMR ve mikroskopi ile incelendi. Sonuçlar, deneylerden elde edilen üründe yüksek derecede saflık gösterdi. Bu nedenle, bu çalışma sadece PET atığıyla ilgili acil bir soruna yenilikçi bir çözüm sunmakla kalmaz, aynı zamanda çevresel sürdürülebilirliğin peşinde kimyasal geri dönüşümün kritik rolünü vurgular. Sadece malzemeleri kurtarmaktan öte, önerdiğimiz yaklaşım, plastik sürdürülebilirliği alanında önemli bir adım olarak kaynak koruma konusunda önemli ekonomik değer vaat ediyor. Çevresel sorumluluğun karmaşık manzarasında gezinirken, bu araştırma atık yönetimi ve sürdürülebilir malzeme geri kazanımının evrimleşen alanına kapsamlı ve ileri görüşlü bir bakış açısı sunar.