Un posible sustituto de los envases de bebidas fabricados con PET es el furandicarboxilato de polietileno (PEF), elaborado a partir de recursos renovables. Sin embargo, la producción de materia prima para PEF a partir de biomasa sigue siendo bastante ineficiente. Un nuevo fotocatalizador basado en titanio podría estar a punto de cambiar esto, haciendo que sea más económico acceder a la materia prima para PEF a partir de biomasa, como informa un equipo de investigadores en la revista Angewandte Chemie International Edition. .

En la valorización de la biomasa, el químico clave 5-hidroximetilfurfural (HMF) se obtiene en primer lugar a partir de la mezcla de sustancias naturales. PEF es un plástico reciclable que se puede producir a partir de HMF. Dado que el PEF tiene propiedades muy similares al PET, el material más utilizado para las botellas de plástico, se utiliza como sustituto de base biológica. Sin embargo, la producción de PEF sigue siendo costosa, debido en gran parte a la dificultad de producir la materia prima para PEF a partir de HMF.

Para producir la materia prima para PEF, se debe oxidar HMF y este paso es ineficiente por dos razones. Primero, se forman subproductos no deseados durante la oxidación con oxígeno atmosférico. Además, los catalizadores a base de óxido de titanio disponibles hasta la fecha requieren luz ultravioleta. Dado que la luz ultravioleta solo constituye una pequeña porción del espectro de la luz solar, la eficiencia de esta reacción fotocatalítica es baja, lo que encarece el proceso.

Un grupo de investigadores encabezado por Ya-Qian Lan y Yifa Chen de la Universidad Normal del Sur de China (SCNU) en Nanjing, China, ha desarrollado ahora un fotocatalizador a base de titanio que supera ambos obstáculos. Un componente de titanio junto con un grupo oxidante orgánico forma nanoláminas cristalinas planas a partir de una estructura organometálica. Al vincular químicamente el titanio con los componentes orgánicos, la absorción de luz cambia del rango UV al visible, lo que aumenta considerablemente la eficiencia, dice el equipo.

La reacción también es altamente selectiva, ya que se requieren relativamente pocos compañeros de reacción y prácticamente no se forman residuos. Los autores sugieren que los fotocatalizadores hechos a medida como este también podrían usarse para hacer que otras reacciones sean más sostenibles. + Explora más

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