ポリエステルを化学原料に完全変換可能な高性能鉄触媒の開発~安価で製造も容易、資源循環型社会の基盤技術に~

2025-11-14 科学技術振興機構,東京都立大学

研究チームは、ペットボトルや衣料廃棄物に多く含まれるポリエステルを、アルコールと混合・加熱するだけでほぼ100%高純度モノマーに変換可能な高性能鉄触媒を開発しました。これまでの化学リサイクル技術では高温・大量の無機塩基や酸を必要とし、環境負荷やコストの面から課題がありました。新触媒は、入手しやすく安価な鉄を用いており、実社会の廃棄ポリエステルでも極めて高い回収率を示しています。温和な条件で化学原料への完全変換が可能という点は、資源循環型社会の実現に向けた基盤技術として大きな意義があります。研究は、将来的に高付加価値化学品の製造や廃棄物の原料化へ展開可能な技術として期待されています。

ポリエステルを化学原料に完全変換可能な高性能鉄触媒の開発~安価で製造も容易、資源循環型社会の基盤技術に~
図 1 ペットボトルのケミカルリサイクル(a)回収したペットボトルをチップ状に砕いた物(リサイクル工場での使用品)。(b)反応前の様子(145 度、メタノール、鉄触媒)。

<関連情報>

FeCl 3 -アミン触媒システムを用いたアルコールとのエステル交換反応によるPET廃棄物ボトル、繊維廃棄物の定量的化学変換 Quantitative Chemical Conversion of PET Waste Bottles, Textile Wastes by Exclusive Transesterification with Alcohols by FeCl3–Amine Catalyst Systems

Youshu Jiang,Kanticha Jaiyen,Mohamed Mehawed Abdellatif,and Kotohiro Nomura
ACS Sustainable Resource Management  Published:November 12, 2025
DOI:https://doi.org/10.1021/acssusresmgt.5c00447

Abstract

Quantitative chemical recycling of PET waste bottles and textile waste has been attained by transesterification with alcohol using a FeCl3–benzimidazole catalyst system affording corresponding terephthalic acid diesters [dimethyl terephthalate (DMT), diethyl terephthalate (DET), bis(hydroxyethyl)terephthalate (BHET) etc.] exclusively even under scale-up conditions. The addition of a small amount (1.0–3.0 equiv) of benzimidazole (or pyridine) enhanced the activity without diminishing the exclusive selectivity.

0505化学装置及び設備
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