Tworzywa sztuczne, powszechnie stosowane w gospodarce i życiu codziennym stają się problemem gdy ich czas użytkowania dobiega końca. Butelki z politereftalanu etylenowego (PET) mogą przetrwać w środowisku naturalnym przez wiele lat. Interesującym rozwiązaniem, alternatywnym w stosunku do mechanicznego przetwarzania odpadów lub ich spalania w celu pozyskania energii jest przetwarzanie chemiczne. W przypadku PET możliwe jest odzyskanie kwasu tereftalowego, będącego obok glikolu etylenowego składnikiem PET. Zawartość kwasu tereftalowego w PET jest znacząca i wynosi ok. 85% wagowo. Kwas tereftalowy może być wykorzystany do syntezy nowego typu sorbentów opartych na porowatych polimerach koordynacyjnych. Materiały te cechują się rozbudowaną strukturą porowatą i jednocześnie dobrą odpornością chemiczną w środowisku wodnym w szerokim zakresie pH, co czyni je idealnymi kandydatami do zastosowania w technologiach sorpcyjnych. Schemat syntezy sorbentu UiO-66 przedstawiony został na rysunku.
Widoczny jest węzeł struktury zbudowany z ułożonych oktaedrycznie atomów cyrkonu koordynowanych przez 12 molekuł kwasu tereftalowego, cztery atomy tlenu w koordynacji µ3-O, i cztery grupy hydroksylowe w koordynacji µ3-OH . Z prawej strony widoczny jest fragment struktury krystalicznej ukazujący lukę oktaedryczną (zielony - cyrkon, czerwony – tlen, brązowy – węgiel, różowy- wodór).
Podstawowe parametry struktury UiO-66 są następujące : - średnica komory oktaedrycznej - 7.8 Å, średnica komory tetraedrycznej – 6.8 Å, gęstość 1.2009 g/cm3, objętość właściwa porów 0.45 cm3/g, powierzchnia właściwa porów 1018 m2/g.
W Instytucie Chemii i Techniki Jądrowej prowadzone są prace nad odzyskiem kwasu tereftalowego z odpadów PET, syntezą sorbentów z jego udziałem oraz funkcjonalizowaniem tych sorbentów w celu ich zastosowania do usuwania toksycznych pierwiastków z roztworów wodnych (metale ciężkie- kadm, rtęć, ołów, izotopy radioaktywne - anion nadtechnecjanowy TcO4-). Podejmowane działania przyczyniają się do ochrony środowiska naturalnego poprzez podniesienie jakości wód i stworzenie nowej możliwości usuwania ze środowiska kłopotliwego odpadu jakim jest PET.
Projekt realizowany jest we współpracy z partnerami z CSIR (Council for Scientific and Industrial Research) z Republiki Południowej Afryki w ramach grantu Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.