可分解環氧樹脂之固體觸媒,且可將纖維強化塑膠分解為纖維與樹脂單體

 

刊登日期:2025/3/10
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東京大學與東京都立大學開發了一項可將環氧樹脂予以水解之固體觸媒。利用此觸媒,混有纖維的纖維強化塑膠亦可分解成纖維與樹脂單體。此項研究成果將可促進環氧樹脂複合材料回收技術的發展。研究團隊開發的觸媒係為担載氧化鈰的鎳鈀雙金屬觸媒(Ni-Pd/CeO2),以氯化鎳與氯化鈀為金屬前驅物,透過氫氧化鈉共沉澱法製作而成。

利用高角度環形暗場掃描穿透電子顯微鏡(HAADF-STEM)與能量分散式X射線光譜法(EDS)對觸媒進行分析,發現Ni與Pd以合金奈米粒子的形式担載於CeO2表面的相同位置。利用此觸媒,在常壓氫氣、180℃條件下,酸酐或胺硬化的環氧樹脂在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶劑中分解反應順利進行,並可回收相應的酚類。此外,透過添加觸媒量的鹼,分解反應呈現顯著加速。

此類觸媒亦可分解碳纖維增強塑膠(CFRP)或玻璃環氧樹脂基材,回收纖維與苯酚類。將回收的纖維以掃描電子顯微鏡(SEM)進行分析,確認環氧樹脂已完全分解且纖維表面呈乾淨狀態。此外,觸媒具有優異的穩定性,即使使用6次後仍能有效分解CFRP。


資料來源: https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2025-02-07-001
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