简易环保新方法：将全球最顽固塑料转化为有用化学品

研究人员开发出一种节能、简易且环保的新方法，可将世界上最耐用的塑料之一 —— 聚四氟乙烯（俗称"特氟龙"）回收转化为有用的化学组分。

特氟龙以其卓越的化学和热稳定性而备受重视，其主要应用领域为不粘锅涂层。

然而，这种材料强大的耐受特性是一把双刃剑，也使得其回收变得异常困难。

这项由纽卡斯尔大学和伯明翰大学研究人员合作完成的新研究表明，如今可以利用一种仅需金属钠和机械运动的清洁过程来分解特氟龙废料。

有趣的是，这个简易过程在室温下即可进行，并且避免了使用有毒溶剂。

"全球每年生产数十万吨特氟龙® —— 从润滑剂到厨具涂层，它被用于各种产品。但目前，处理它的方法少之又少，"纽卡斯尔大学化学讲师、该研究的通讯作者罗利·阿姆斯特朗博士解释说。"目前这些产品寿命终结时，最终都会被填埋 —— 但我们的新工艺使得我们能够提取其中的氟元素，并将其升级再造成有用的新材料。"

基于震荡的方法

大约三分之一的新药和许多先进材料中都使用氟元素。然而，这种关键元素通常来源于高能耗且造成污染的采矿过程。这项新的回收方法通过展示直接从特氟龙废料中回收并再利用氟的可能性，改变了这一现状。

当对PTFE（特氟龙）采用传统处理方法（如焚烧）时，这种塑料会释放出"永久性化学品"，这些物质可在环境中存留数十年。由于这些污染物的存在，现有的处置方法引发了环境和健康担忧。

在这项新研究中，团队转向了机械化学 —— 一种利用机械能（如震荡）而非高温来驱动化学反应的绿色化学方法。

研究人员使用球磨机（一种密封的钢制容器），将金属钠与特氟龙共同研磨，从而触发室温下的化学反应。该反应破坏了强韧的碳-氟键，生成无害的碳和氟化钠（一种用于牙膏的稳定盐类）。

此外，回收的氟化钠无需提纯即可直接用于制造药物及其他精细化学品中有价值的含氟分子。

氟的循环经济

伯明翰大学的团队利用其专业技术 —— 固态核磁共振波谱，在原子水平上进一步研究了该反应混合物。

"这使我们能够证明，该过程能生成纯净的氟化钠，且没有任何副产品。这是一个绝佳的例证，展示了最先进的材料表征技术如何能加速可持续发展的进程，"伯明翰大学副教授多米尼克·库比基博士表示。

这一发现表明，特氟龙回收有望为氟元素创造一个循环经济。

"我们的方法简单、快速，并且使用廉价的材料，"伯明翰大学副教授吕二力（音译）博士说。"我们希望这项工作能启发更多关于再利用其他类型氟化废料的研究，并有助于使重要含氟化合物的生产更具可持续性，"吕博士总结道。

该方法通过减少医药、电子和绿色能源领域中使用的氟化学品对环境的影响，有望降低污染。

该研究成果已发表于《美国化学会志》。

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