Le furandicarboxylate de polyéthylène (PEF), fabriqué à partir de ressources renouvelables, est un substitut possible aux récipients pour boissons en PET. Cependant, la production de la matière première pour le PEF à partir de la biomasse est encore assez inefficace. Un nouveau photocatalyseur à base de titane pourrait être sur le point de changer cela, en rendant plus économique l'accès à la matière première du PEF à partir de la biomasse, comme le rapporte une équipe de chercheurs dans la revue Angewandte Chemie International Edition .

Dans la valorisation de la biomasse, le produit chimique clé 5-hydroxyméthylfurfural (HMF) est d'abord obtenu à partir du mélange de substances naturelles. Le PEF est un plastique recyclable qui peut être produit à partir de HMF. Comme le PEF a des propriétés très similaires au PET, le matériau le plus couramment utilisé pour les bouteilles en plastique, il est utilisé comme substitut biosourcé. Cependant, la production de PEF reste coûteuse, en grande partie en raison de la difficulté à produire la matière première du PEF à partir de HMF.

Pour produire la matière première du PEF, le HMF doit être oxydé, et cette étape est inefficace pour deux raisons. Tout d'abord, des sous-produits indésirables se forment lors de l'oxydation avec l'oxygène atmosphérique. De plus, les catalyseurs à base d'oxyde de titane disponibles à ce jour nécessitent de la lumière UV. Étant donné que la lumière UV ne représente qu'une petite partie du spectre de la lumière solaire, l'efficacité de cette réaction photocatalytique est faible, ce qui rend le processus coûteux.

Un groupe de chercheurs dirigé par Ya-Qian Lan et Yifa Chen de l'Université normale de Chine du Sud (SCNU) à Nanjing, en Chine, a maintenant développé un photocatalyseur à base de titane qui surmonte les deux obstacles. Un composant de titane en conjonction avec un groupe oxydant organique forme des nanofeuilles cristallines plates à partir d'une charpente organométallique. En liant chimiquement le titane aux composants organiques, l'absorption de la lumière passe des UV au visible, augmentant considérablement l'efficacité, selon l'équipe.

La réaction est également hautement sélective, car relativement peu de partenaires de réaction sont nécessaires et pratiquement aucun déchet n'est formé. Les auteurs suggèrent que des photocatalyseurs sur mesure comme celui-ci pourraient également être utilisés pour rendre un certain nombre d'autres réactions plus durables. + Explorer plus loin

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