名古屋工業大學成功地將氟樹脂之一的聚偏氟乙烯(PVDF)在常溫常壓且短時間內分解為氟化鉀。研究中利用了「機械化學合成(Mechanochemical Synthesis)」技術,透過球磨機等機械力促進有機合成反應,並證實能在短短一小時內高效率地分解PVDF。此項技術可望成為兼具安全性與永續性之氟樹脂資源循環方法。
以PVDF與聚四氟乙烯(PTFE)為代表的氟樹脂具有優異的耐熱性與耐化學性,廣泛應用於鋰離子電池(LiB)、半導體材料等領域。然而,此類材料使用後難以回收,絕大多數以掩埋處理。有別於傳統溶液反應,機械化學合成特別適用於低溶解性的物質,具有無溶劑或極微量溶劑條件下也能進行反應的特性。
名古屋工業大學以三級丁醇鉀(KOtBu)為鹼劑、四氫呋喃(THF)作為液體攪拌輔助劑,並利用球磨機進行機械化學反應。結果不僅成功高效率地將PVDF分解為氟化鉀,也確認可應用於PTFE的分解。
獲得的氟化鉀可直接作為氟化試劑,應用於將氟原子導入有機化合物的反應中。一般氟化鉀是由天然資源螢石與氟化氫反應製成,透過此次技術,將可無須使用氟化氫,直接以使用過的PVDF生產氟化鉀。今後名古屋工業大學將近一步展開技術的規模化與產業化相關之應用開發。