フルオロプラスチックの室温分解と再利用に成功~高い安全性と持続可能性を両立したフッ素資源循環に貢献~

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2025-06-30 名古屋工業大学

フルオロプラスチックの室温分解と再利用に成功~高い安全性と持続可能性を両立したフッ素資源循環に貢献~

名古屋工業大学の研究チームは、フッ素樹脂PVDFを常温・常圧・短時間で分解し、有用なフッ素化合物「KFブラック」へと変換する革新的な技術を開発しました。得られた黒色粉末はフッ化試薬として再利用可能で、水洗により純粋なフッ化カリウム(KF)も回収可能。従来、HFを介していたKF製造プロセスを不要とし、高い安全性と持続可能性を実現しました。この技術はPTFEやETFEなど他のフルオロプラスチックにも応用可能で、環境負荷低減とフッ素資源の再循環に大きく貢献します。

<関連情報>

フルオロポリマーをフルオロケミカルに変換するメカノケミカル経路 Mechanochemical pathway for converting fluoropolymers to fluorochemicals

Masashi Hattori,Debarshi Saha,Muhamad Zulfaqar Bacho & Norio Shibata
Nature Chemistry  Published:27 June 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41557-025-01855-3

Abstract

The growing demand for fluorochemicals has increased the production of toxic hydrogen fluoride (HF)—a widely used fluorination agent—from mineral fluorspar (CaF2). Although potassium fluoride (KF) is a safer alternative fluorination agent, its production still involves HF as an intermediate. Simultaneously, the disposal of fluoropolymer waste, especially polyvinylidene fluoride (PVDF), poses environmental challenges. We present a mechanochemical protocol that decomposes PVDF to generate KF as a nucleophilic fluorinating agent. As an advantage over traditional batch reactions, mechanochemical protocols can be performed quickly, and with or without modest volumes of solvents. We show that KF produced using this method can be used to efficiently construct S–F, C(sp2)–F and C(sp3)–F bonds, providing a sustainable solution to fluorine resource depletion and hazardous HF usage. Our approach also addresses fluoropolymer waste disposal and reduces reliance on natural fluorspar resources, marking a notable advancement in fluorine chemistry and paving the way for safer and eco-friendly fluorination techniques.

0504高分子製品
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