Synergistische Effekte von Elektrizität und Licht für ein effizientes eisenkatalysiertes Recycling von Polystyrolabfällen

Zusammenfassung Aufgrund ihrer intensiven Nutzung in allen Bereichen unseres täglichen Lebens sammeln sich Kunststoffe in der Umwelt an und stellen dadurch eine große gesellschaftliche Herausforderung dar. Die Ansammlung von Kunststoffabfällen in den Ozeanen wird bis 2050 voraussichtlich 40 Milliarden Tonnen erreichen. Daher besteht weiterhin ein hoher Bedarf an effizienten Methoden für das chemische Recycling von Kunststoffabfällen im Hinblick auf eine zukünftige Kreislaufwirtschaft. Innerhalb dieser Arbeit berichten wir über eine leistungsstarke und benutzerfreundliche Strategie, bei der kostengünstiges und häufig in der Natur vorkommendes Eisen als Katalysator, Lichtbestrahlung und Elektrizität kombiniert werden, um Polystyrol und styrolhaltige Copolymere zu aufgewerteten Benzoylprodukten mit einer Ausbeute von bis zu 73 % zu recyceln. Die Robustheit dieses Ansatzes wurde unter Verwendung von Eisen‐Elektrokatalyse und Lichtbestrahlung anhand von Plastikabfällen nach alltäglichem Gebrauch weiter demonstriert, welcher auch im Multigramm‐Maßstab anwendbar ist. Die kathodische Bildung von molekularem Wasserstoff durch die Wasserstoffentwicklungsreaktion (HER) bietet ein herausragendes Potenzial für eine dezentrale grüne Wasserstoffwirtschaft durch eine gesellschaftlich nützliche anodische oxidative Umwandlung.