東京大學開發出可選擇性分解聚氨酯之觸媒

 

刊登日期:2024/9/16
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日本東京大學開發出使用氫分子可選擇性分解聚氨酯(PU)的新觸媒。既有的氫化分解技術會將高泛用性的羰基(Carbonyl group)也一同分解,而使用新開發的觸媒則可在保有羰基的同時以甲醯胺(Formamide)的型態進行回收。聚氨酯廣泛應用於衣物、床墊、車用座椅、建築物隔熱材等用途,但回收方法尚未確立,東京大學的新技術可望有助於實現聚氨酯的新化學回收手法。

東京大學將自行開發之含磷、氮的配位基與銥(Ir)製成的觸媒以及適合的鹽基進行組合應用,確認了透過胺甲酸乙酯(Urethane)的氫化分解可選擇性獲得甲醯胺與乙醇。

既有的氫化分解手法可從胺甲酸乙酯獲得胺、甲醇、乙醇,而新手法的特色則是可獲取醯胺中反應性較高的甲醯胺。分解至胺與甲醇的話,做為新素材原料的泛用性較低,若能以甲醯胺的型態取出,除了可提昇回收時的泛用性,亦可望降低回收成本。

此外,聚氨酯根據製造方法包括了與胺甲酸乙酯結合、低反應性的羰基化合物-尿素結合或是環狀構造的Isocyanurate ring。而新觸媒對於尿素結合或Isocyanurate ring都跟胺甲酸乙酯一樣,分解時不會損失羰基。

另一方面,新觸媒的特徵在於材料中即使有酯或醯胺等反應性比胺甲酸乙酯更高的羰基存在,亦可對胺甲酸乙酯選擇性分解。研發團隊表示,此次的研發成果可望實現從混合廢棄物中僅對聚氨酯選擇性地進行氫化分解並回收單體,對於聚酯或聚醯胺則不分解並以聚合物型態回收的技術開發。


資料來源: https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2024-08-09-002
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