ニューカッスル大学とバーミンガム大学の科学者らが、室温でナトリウム金属と機械的振とうを用いてテフロンを分解する簡単な方法を発見した。このプロセスは、耐久性のあるプラスチックを毒性溶媒や高エネルギーを必要とせずに再利用可能なフッ化ナトリウムに変換する。この発見は、広く使用される材料の埋め立て地や汚染性の廃棄方法に対する持続可能な代替手段を提供する。
テフロン、すなわちポリテトラフルオロエチレン（PTFE）は、非粘着調理器具、潤滑剤、電子機器などの用途で耐熱性と耐化学薬品性が高く評価されている。しかし、その耐久性によりリサイクルが困難であり、焼却は「永遠の化学物質」と呼ばれる残留性のPFAS汚染物質を放出し、生態系に長く残る。
新たな研究では、これに対処するための機械化学的手法を概説している。研究者らは、ナトリウム金属の小さな破片と廃棄テフロンを密閉された鋼製ボールミルに入れ、室温での粉砕が反応を誘発する。これにより強固な炭素-フッ素結合が切断され、無害な炭素とフッ化ナトリウム—歯磨き粉や水道水のフッ素化に使用される塩—が得られる。
「我々が発見したプロセスは、テフロンの強固な炭素-フッ素結合を切断し、フッ素含有歯磨き粉や飲料水に添加されるフッ化ナトリウムに変換します」とニューカッスル大学の化学講師Dr. Roly Armstrong氏は述べた。彼は、毎年数十万トンのテフロンが生産され、廃棄オプションが限られているため埋め立て地に捨てられることが多いと指摘した。この手法はフッ素を抽出し、新素材へのアップサイクルを可能にする。
生成されたフッ化ナトリウムは精製を必要とせず、医薬品や特殊化学品のためのフッ素化合物を直接合成できる。バーミンガム大学の准教授Dr. Erli Lu氏は、新薬の3分の1と先進材料にフッ素が関与しており、伝統的にエネルギー集約的な鉱業から供給されていると強調した。「我々の手法は、日常廃棄物からそれを回収し直接再利用できることを示しており—廃棄問題を資源機会に変えるのです。」
高度な固体NMR分光法が反応の純粋性を確認した。「高度な固体NMR分光法を用いて...プロセスが副生成物なしの純粋なフッ化ナトリウムを生成することを証明しました」と准教授Dr. Dominik Kubicki氏は説明した。
2025年11月24日にJournal of the American Chemical Societyに掲載されたこの研究は、PFAS廃棄物の環境被害を低減し、グリーンケミストリーの革新を促す循環型フッ素経済を推進する。