Naqoya Texnologiya İnstitutu tərəfindən

Gaby Clark tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriİstifadə olunmuş Politetrafloroetilen (PTFE) və poliftoralkil maddələrinin utilizasiyası çox vaxt enerji tutumlu proseslər, həddindən artıq temperatur və mürəkkəb reagentlər tələb edir. İndi tədqiqatçılar 98%-ə qədər məhsuldarlıqla natrium flüorid (NaF) şəklində flüoru bərpa etmək üçün natrium dispersiyasından istifadə edən alternativ defluorinasiya yanaşmasını təklif etdilər. Bərpa edilmiş NaF təkrar emal oluna bilər, bu da flüor ehtiyatından istifadəni artırır. Kredit: Yaponiyanın Naqoya Texnologiya İnstitutundan professor Norio Şibata

Politetrafloroetilen (PTFE) yüksək davamlılığı, istilik sabitliyi və aşağı sürtünmə qabiliyyəti sayəsində yapışmayan qablar istehsalı və elektrik və optik lifli kabel örtüyü daxil olmaqla geniş tətbiq sahəsinə malik sintetik flüor əsaslı polimerdir. Qəribədir ki, onun davamlılığı onun atılması üçün ekoloji problem yaradır. PTFE əsasən yandırma, zibilliyə atma və flüorsizləşdirmə yolu ilə atılır. Bununla belə, yandırma yüksək enerji tələb edir və yüksək korroziyaya malik olan hidrogen flüoridinin buraxılmasını nəzərdə tutur.

Eyni zamanda, zibilin atılması, deqradasiya olunmamış PTFE-nin ekoloji yükünə səbəb olur. Bunun əksinə olaraq , PTFE-nin onun tərkib hissəsi olan flüor birləşmələrinə çevrildiyi flüorsizləşdirmə ekoloji cəhətdən təmizdir, çünki polimerin təkrar emalına imkan verir. Təəssüf ki, ənənəvi PTFE deflorinasiyası ya yüksək temperatur reaksiyaları (>500 °C) və ya daha idarəolunan aşağı temperatur reaksiyaları (<100 °C) üçün kompleks reagentlər tələb edir. Üstəlik, hər iki halda flüorun bərpasının effektivliyi tədqiq edilməmişdir.

Bu boşluğu aradan qaldırmaq və PTFE defluorinasiyası vasitəsilə flüorun bərpasını yaxşılaşdırmaq üçün Yaponiyanın Naqoya Texnologiya İnstitutundan (NITech) professor Norio Şibatanın rəhbərlik etdiyi bir qrup beynəlxalq tədqiqatçı bu yaxınlarda PTFE-ni parçalamaq və flüor ionunu mülayim şəraitdə bərpa etmək üçün natrium dispersiyasından istifadə edən yeni bir defluorinasiya metodu işləyib hazırlamışdır. Onların tədqiqatı həmçinin NITech-dən cənab Taichi Araki və cənab Hibiki Ota-nın töhfələrini əhatə edirdi.

Əsər Nature Communications jurnalında dərc olunub .

Yeni üsulda, 25° C reaksiya temperaturunda və 12 saatlıq reaksiya müddətində tetrahidrofuranda (THF) natrium dispersiyasından (iki ekvivalent) istifadə edərək PTFE-dən 98%-ə qədər flüorid ionunun (natrium flüor şəklində) nəzərəçarpacaq dərəcədə məhsuldarlığı əldə edilmişdir.

Bu defluorinasiya yanaşmasının əsas üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, ekstremal şəraitə ehtiyacın qarşısını alaraq otaq temperaturunda işləyə bilir. Flüorun bərpasını daha da yoxlamaq üçün komanda spektral analizdən istifadə edərək optimallaşdırılmış şəraitdə PTFE-nin parçalanmasından sonra əldə edilən qara qalıqdakı elementləri araşdırdı və PTFE-dən itirilən flüorun nisbətinin 93,5% olduğunu təxmin etdi.Oyna

00:00

02:53SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

X-ray difraksiyasından, Raman və infraqırmızı spektroskopiyadan və nüvə maqnit rezonansından istifadə edərək bu qalığın əlavə təhlili PTFE-dən flüorun səmərəli bərpasını təsdiqlədi. Bundan əlavə, enerji-dispersiv rentgen spektroskopiyası ilə skan edən elektron mikroskopundan istifadə edərək morfoloji analiz aşkar etdi ki, defluorinasiya prosesi PTFE-nin morfologiyasını hamar səthləri olan ilkin sıx, qeyri-müntəzəm formalı dənəli teksturadan çatlar göstərən çox qeyri-müntəzəm kobud səthi olan qara qalığa çevirdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1759481554&rafmt=1&armr=3&plas=164x742_l%7C164x742_r&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-10-sodium-dispersion-enables-fluorine-recovery.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&aieuf=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTQwLjAuNzMzOS4xMjgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxNDAuMC43MzM5LjEyOCJdLFsiTm90PUE_QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjE0MC4wLjczMzkuMTI4Il1dLDBd&abgtt=6&dt=1759481554683&bpp=1&bdt=111&idt=30&shv=r20251001&mjsv=m202509240101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1759481550%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1759481550%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1759481550%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6237004004640&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2715&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=42532524%2C95366177%2C95370627%2C95372358&oid=2&pvsid=5918692642395805&tmod=1102675490&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=236

Bundan əlavə, komanda bu metodun digər flüor əsaslı birləşmələr üçün tətbiq oluna biləcəyini araşdırdı və müəyyən etdi ki, o, həmçinin per- və poliftoralkil maddələrdən (PFAS), yəni perfluorononanoik turşudan, perfluorooktanoik turşudan, perfluorobutansulfonik turşudan və solobutansulfonik turşudan, durğunluq reaksiyasından flüoru (97%-ə qədər) səmərəli şəkildə bərpa edə bilir. dispersiya kəmiyyəti düzgün tənzimlənmişdir.

Prof. Şibata qeyd edir ki, “PTFE-yə əlavə olaraq, digər flüor tərkibli birləşmələr də ətraf mühitin əsas çirkləndiriciləridir. Bizim defluorinasiya metodumuz PFAS-ı effektiv şəkildə pisləşdirə bilər ki, bu da onun geniş tətbiqini göstərir.”

Artıq qeyd edildiyi kimi, PTFE və PFAS, faydalı olmasına baxmayaraq, onların effektiv deqradasiyası ilə əlaqədar böyük ekoloji narahatlıq yaradır. Effektiv və möhkəm flüorsizləşdirmə metodunun işlənib hazırlanması təkcə bu cür ekoloji təhlükələri azaltmağa kömək edə bilməz, həm də qiymətli resurs kimi flüorun bərpasını və dövranını gücləndirə bilər.

“Plazma emalını və ya yüksək temperaturda yandırılmasını tələb edən ənənəvi PFAS defluorinasiya üsullarından fərqli olaraq, bizim flüordan təmizləmə metodumuz ekoloji cəhətdən təmiz, enerji tutmayan, azaldılmış zəhərli qaz emissiyalarına malik yanaşmadır ki, bu da təkcə flüor resursundan istifadəni yaxşılaşdırmır, həm də gələcəkdə fluoritdən asılılığımızı minimuma endirməyə kömək edə bilər.”

Daha çox məlumat: Taichi Araki et al, Natrium dispersiyası vasitəsilə PTFE və PFAS-ın otaq temperaturunda deflüorizasiyası, Təbiət Əlaqələri (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61819-6

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

Naqoya Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir