Das Hauptproblem hinter Nylon-6, dem Kunststoff in diesen Netzen, Teppichen und Kleidungsstücken, besteht darin, dass er zu stark und langlebig ist, um von selbst zu zerfallen. Sobald es also in der Umwelt ist, verweilt es Tausende von Jahren, verunreinigt Wasserwege, zerbricht Korallen und erwürgt Vögel und Meereslebewesen.

Jetzt haben Chemiker der Northwestern University einen neuen Katalysator entwickelt, der Nylon-6 in wenigen Minuten schnell, sauber und vollständig abbaut – ohne schädliche Nebenprodukte zu erzeugen. Noch besser: Das Verfahren erfordert keine giftigen Lösungsmittel, teure Materialien oder extreme Bedingungen und ist daher für alltägliche Anwendungen praktisch.

Dieser neue Katalysator könnte nicht nur eine wichtige Rolle bei der Umweltsanierung spielen, sondern auch den ersten Schritt beim Upcycling von Nylon-6-Abfällen in höherwertige Produkte darstellen.

Die Forschung wird am Donnerstag (30. November) in der Zeitschrift veröffentlicht Chem.

"Die ganze Welt ist sich des Plastikproblems bewusst,"sagte Tobin Marks von Northwestern, der leitende Autor der Studie."Plastik ist ein Teil unserer Gesellschaft; Wir verwenden so viel davon. Aber das Problem ist: Was machen wir, wenn wir damit fertig sind? Im Idealfall würden wir es nicht verbrennen oder auf Mülldeponien entsorgen. Wir würden es recyceln. Wir entwickeln Katalysatoren, die diese Polymere zerlegen und sie in ihre ursprüngliche Form zurückbringen, sodass sie wiederverwendet werden können."

Marks ist Charles E. und Emma H. ​​Morrison-Professor für Chemie und Vladimir N. Ipatieff-Professor für katalytische Chemie am Weinberg College of Arts and Sciences im Nordwesten sowie Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen an der McCormick School of Engineering im Nordwesten. Er ist außerdem Fakultätsmitglied am Paula M. Trienens Institute for Sustainability and Energy. Zu den Co-Autoren von Northwestern gehören Linda J. Broadbelt, Sarah Rebecca Roland-Professorin für Chemie- und Bioingenieurwesen und stellvertretende Dekanin von McCormick, und Yosi Kratish, wissenschaftliche Assistenzprofessorin in Marks‘ Gruppe.

Eine tödliche Schwierigkeit

Von Kleidung über Teppiche bis hin zu Sicherheitsgurten kommt Nylon-6 in einer Vielzahl von Materialien vor, die die meisten Menschen täglich verwenden. Aber wenn die Menschen mit diesen Materialien aufgebraucht sind, landen sie auf Mülldeponien oder schlimmer noch: frei in der Umwelt, einschließlich des Ozeans. Nach Angaben der World Wildlife Federation werden jedes Jahr bis zu 1 Million Pfund Fischereiausrüstung im Meer zurückgelassen, wobei Fischernetze aus Nylon-6 mindestens 46 % des Great Pacific Garbage Patch ausmachen.

"Fischernetze verlieren nach ein paar Jahren Gebrauch an Qualität,"sagte Liwei Ye, der Hauptautor der Arbeit und Postdoktorand in Marks‘ Labor."Sie sind so vollgestopft, dass es schwierig ist, sie aus dem Meer zu ziehen. Und der Austausch ist so günstig, dass die Leute sie einfach im Wasser lassen und neue kaufen."

"Es gibt viel Müll im Meer,"Markierungen hinzugefügt."Pappe und Lebensmittelabfälle sind biologisch abbaubar. Metalle sinken zu Boden. Dann bleiben uns die Kunststoffe."