新研究確定了一種直接且環保的降解特氟龍的方法。它是當今使用的最柔韌的塑料之一。並轉化為有價值的化學成分
紐卡斯爾大學和伯明翰大學的科學家創造了一種清潔、節能的聚四氟乙烯 (PTFE) 回收工藝，聚四氟乙烯 (PTFE) 因其在不粘炊具和必須承受高溫和刺激性化學品的產品中的作用而得到廣泛認可。
研究小組發現，廢棄的聚四氟乙烯只需使用鈉金屬和搖動機械運動即可分離和重複使用。所有這些都是在室溫下完成的，並且沒有有毒溶劑。
他們的研究發表在 美國化學會雜誌 (JACS)概述標準氟回收技術的低能耗、無廢物替代方案。
斷裂碳-氟鍵以回收有用的氟化物。
紐卡斯爾大學化學講師兼通訊作者羅利·阿姆斯特朗博士說：“我們發現的過程打破了聚四氟乙烯中強大的碳氟鍵。它被轉化為氟化鈉，用於氟化牙膏並添加到飲用水中。
“全世界每年生產數十萬噸聚四氟乙烯。它們被用於從潤滑劑到廚具塗料的各種領域。目前，幾乎沒有什麼方法可以擺脫聚四氟乙烯。當這些產品過期時，它們最終會進入垃圾填埋場 – 但這個過程使我們能夠提取氟並將其回收成新的有用材料。”
伯明翰大學副教授 Erli Lu 博士補充道：“氟是現代生活中必不可少的元素。大約三分之一的新藥和許多先進材料中都含有氟。氟最初是從能源密集型和高污染的採礦和化學過程中獲得的。我們的方法表明，我們可以從日常廢物中回收氟並直接再利用。通過將消除問題轉化為資源機會”
為什麼PTFE很難回收利用？
聚四氟乙烯 (PTFE)，通常稱為特氟龍，因其耐熱性和耐化學性而受到重視。使其成為廚具的主要材料。電子設備和實驗室設備。然而，這些相同的優點使得回收變得非常困難。
當聚四氟乙烯燃燒或燒毀時，會釋放出稱為“永久化學物質”(PFAS) 的永久性污染物，這些污染物會在生態系統中保留數十年。因此，傳統的處置方法會帶來重大的環境和公共健康風險。
化學力學提供了一條更清潔的路徑。
為了應對這一挑戰，研究人員使用了化學力學這是一種可持續的方法，其中機械力觸發化學反應而不是高熱。
在一個稱為肉丸磨的密封鋼製容器內。小塊金屬鈉與聚四氟乙烯一起粉碎。這種研磨導致材料在室溫下發生反應。破壞特氟龍內的碳氟鍵。並與氟化鈉一起產生無害的碳。這是一種穩定的鹽，廣泛用於含氟牙膏中。
研究小組還表明，以這種方式產生的氟化鈉可以立即使用，無需額外純化。合成用於藥物、診斷工具和特殊化學品的其他有價值的含氟化合物
通過先進的 NMR 分析確認清潔反應
伯明翰大學固態核磁共振 (NMR) 團隊的副教授 Dominic Kubicki 博士解釋道：“我們使用先進的固態核磁共振波譜。這是我們伯明翰的專長之一。在原子水平上觀察反應混合物的內部，這使我們能夠證明這個過程可以生產乾淨的氟化鈉，而不會產生任何副產品。這是最先進的材料表徵如何加速可持續發展進程的完美例子。”
邁向循環氟經濟
這一發現指出了一個可以從工業廢物中回收氟的循環系統。這種模型可以減少氟基化學品對環境的影響，而氟基化學品在醫學上發揮著重要作用。電子和可再生能源系統
“我們的方法簡單、快速，並且使用廉價的材料，”盧博士說。 “我們希望它將激發進一步回收其他類型氟化廢物的工作。並有助於使重要的含氟化合物的生產更加可持續。”
這項研究還強調了化學力學在綠色化學中日益重要的作用。這個新興領域用機械運動取代了高溫或重溶劑下的反應。這為可持續創新開闢了新的機遇。
Kubicki 博士補充道：“這項研究表明，將材料化學與先進光譜學相結合的跨學科科學，如何才能將最耐用的塑料再次轉變成有用的東西？這只是一小步。但對於可持續的氟化學至關重要。”
