O tereftalato de polietileno (PET), um importante poliéster termoplástico, possui uma produção global anual superior a 70 milhões de toneladas e é amplamente utilizado em embalagens de alimentos, têxteis e outros setores. No entanto, apesar desse enorme volume de produção, aproximadamente 80% dos resíduos de PET são descartados indiscriminadamente ou depositados em aterros sanitários, causando grave poluição ambiental e levando ao desperdício de quantidades substanciais de recursos de carbono. Como viabilizar a reciclagem de resíduos de PET tornou-se um desafio crucial que exige avanços para o desenvolvimento sustentável global.
Dentre as tecnologias de reciclagem existentes, a fotorreforma tem atraído considerável atenção devido às suas características ecológicas e brandas. Essa técnica utiliza energia solar limpa e não poluente como força motriz, gerando espécies redox ativas in situ, sob temperatura e pressão ambientes, para facilitar a conversão e o aprimoramento do valor agregado de resíduos plásticos. No entanto, os produtos dos processos de fotorreforma atuais são, em sua maioria, limitados a compostos simples contendo oxigênio, como o ácido fórmico e o ácido glicólico.
Recentemente, uma equipe de pesquisa do Centro de Conversão e Síntese Fotoquímica de um instituto na China propôs o uso de PET residual e amônia como fontes de carbono e nitrogênio, respectivamente, para produzir formamida por meio de uma reação de acoplamento CN fotocatalítica. Para isso, os pesquisadores desenvolveram um fotocatalisador Pt1Au/TiO2. Nesse catalisador, sítios de Pt de átomo único capturam seletivamente elétrons fotogerados, enquanto nanopartículas de Au capturam lacunas fotogeradas, aumentando significativamente a eficiência de separação e transferência de pares elétron-lacuna fotogerados e, consequentemente, impulsionando a atividade fotocatalítica. A taxa de produção de formamida atingiu aproximadamente 7,1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹. Experimentos como espectroscopia infravermelha in situ e ressonância paramagnética eletrônica revelaram uma via de reação mediada por radicais: as lacunas fotogeradas oxidam simultaneamente etilenoglicol e amônia, gerando intermediários aldeídos e radicais amino (·NH₂), que sofrem acoplamento CN para formar, finalmente, formamida. Este trabalho não só inaugura um novo caminho para a conversão de alto valor agregado de resíduos plásticos, enriquecendo o leque de produtos derivados do PET, como também fornece uma estratégia sintética mais ecológica, econômica e promissora para a produção de importantes compostos nitrogenados, como produtos farmacêuticos e pesticidas.
Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Angewandte Chemie International Edition sob o título “Síntese fotocatalítica de formamida a partir de resíduos plásticos e amônia via construção de ligação CN em condições brandas”. A pesquisa recebeu financiamento de projetos apoiados pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, pelo Fundo Conjunto de Laboratório para Novos Materiais entre a Academia Chinesa de Ciências e a Universidade de Hong Kong, entre outras fontes.
Data da publicação: 26/09/2025