PTFEを室温・1時間で“フッ素原料”に再生~フルオロ・サーキュラー・エコノミーを切り拓く画期的技術を確立~

2025-12-15 名古屋工業大学,科学技術振興機構

名古屋工業大学とJSTの研究グループは、分解が極めて困難とされてきたフッ素樹脂PTFEを、室温・1時間という温和な条件で完全分解し、再利用可能なフッ素原料へ再生する画期的技術を開発した。本手法は機械化学(メカノケミカル)反応を用い、PTFEを高純度のフッ化カリウム(KF)と還元型酸化グラフェンへ変換するもので、生成したKFは精製なしにそのままフッ素化反応へ利用できる。さらに、用いる金属種を変えることでNaFやLiFなど用途に応じたフッ化物へ柔軟に変換可能であることを示した。本技術はPTFEに限らず、PVDFなどのフッ素高分子やPFOS・PFOAといったPFASにも適用でき、環境負荷低減と資源循環を同時に実現する。フッ素資源枯渇とPFAS廃棄という国際的課題の解決に貢献するフルオロ・サーキュラー・エコノミーへの重要なブレークスルーである。

PTFEを室温・1時間で“フッ素原料”に再生~フルオロ・サーキュラー・エコノミーを切り拓く画期的技術を確立~

<関連情報>

メカノケミカルプロセスによるPTFEおよびPVDFのフッ素化学物質へのアップサイクル Upcycling of PTFE and PVDF to fluorochemicals through mechanochemical process

Masashi Hattori,Tatsuki Kiyono,Zhengyu Zhao,Masahiro Higashi,Moe Fujishiro,Yosuke Kishikawa,Jorge Escorihuela & Norio Shibata
Nature Communications  Published:11 December 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-67299-y

We are providing an unedited version of this manuscript to give early access to its findings. Before final publication, the manuscript will undergo further editing. Please note there may be errors present which affect the content, and all legal disclaimers apply.

Abstract

The polytetrafluoroethylene (PTFE) industry has undergone significant expansion since the 1940s. However, the waste from PTFE products at the conclusion of their life cycle has rarely been subjected to recycling processes due to PTFE’s highly crystalline structure and high melting point. Despite considerable efforts, current approaches remain insufficient for the reuse of PTFE products. Herein, we present a method for upcycling of PTFE as a fluorinating reagent through reductive mechanochemical process mediated by potassium metal. This process efficiently degrades PTFE, including the commercial PTFE thread seal tape, within a short reaction time of 1 h at an ambient temperature to KFPTFE-Carbon. The KFPTFE-Carbon, consisting of potassium fluoride and carbon black (spectroscopic techniques suggest the carbon black possesses characteristics of reduced graphene oxide (rGO) after the washing process), can be directly used in fluorination reactions, yielding fluorochemicals in moderate to excellent results. The process can be extended to the destruction of a series of multiple per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS), resulting in a high recovery ratio of fluorine content.

0500化学一般
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