Nowa metoda z użyciem fluorytu w wodzie: bezpieczniejsza produkcja fluorochemikaliów bez HF
WarsawNowa metoda produkcji fluorochemikaliów zmienia sposób działania niektórych branż. Obecne technologie wykorzystują fluorek wodoru (HF), niebezpieczną substancję, która może powodować problemy z bezpieczeństwem i środowiskiem. Naukowcy z Uniwersytetu Oksfordzkiego opracowali bezpieczniejszy i bardziej przyjazny dla środowiska proces, który zamiast tego używa fluorytu (CaF₂) bezpośrednio w wodzie. Nowa metoda nie wymaga stosowania HF i jest bardziej energooszczędna, co czyni ją wszechstronną alternatywą do produkcji fluorochemikaliów.
Nowa metoda opiera się na wykorzystaniu fluorytu jako głównego źródła fluoru. Stosuje się również fluoro-lubne kwasy Lewisa oraz kwas szczawiowy, aby wesprzeć przebieg reakcji. W odróżnieniu od tradycyjnych, surowych metod produkcji HF, ta technika działa w łagodniejszych warunkach.
Nowa metoda przynosi wiele korzyści. Oprócz zmniejszenia zagrożenia związanego z HF, redukuje także ślad węglowy poprzez eliminację energochłonnego procesu produkcji HF. Zespół z Oxfordu udowodnił, że fluoryt, choć naturalnie stabilny i mało rozpuszczalny, można przetwarzać w wodzie. Dzięki zastosowaniu kwasu szczawiowego i kwasu Lewisa, metoda ta pozwala na stworzenie przydatnych reagentów fluorochemicznych.
Ta metoda może być wykorzystywana w różnorodny sposób z różnymi kwasami Lewisa. Na przykład zastosowanie kwasu borowego prowadzi do powstania kwasu tetrafluoroborowego, który znajduje zastosowanie w reakcjach Balza-Schiemanna. Natomiast użycie krzemionki prowadzi do uzyskania kwasu heksafluorokrzemowego, który można przekształcić w powszechnie używane chemikalia do fluorowania.
Ten przełom wprowadza bezpieczniejszą metodę wytwarzania substancji oraz umożliwia lokalną produkcję fluorochemikaliów. Lokalna produkcja pozwala na zmniejszenie ryzyka związanego z transportem i emisjami. Ponadto, stosowanie alternatywnych materiałów, takich jak kwas szczawiowy z CO₂, może zwiększyć zrównoważony rozwój.
Nowatorska metoda badaczy z Oksfordu umożliwia produkcję fluorochemikaliów w bardziej ekologiczny sposób. Proces ten można stosować w szkołach i przemyśle bez konieczności używania specjalistycznych narzędzi, co ułatwia wdrożenie. W miarę jak firmy poszukują bardziej przyjaznych dla środowiska rozwiązań, badania te ukazują bezpieczniejszą i bardziej zrównoważoną metodę produkcji fluorochemikaliów.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-08125-1i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Immo Klose, Calum Patel, Anirban Mondal, Andrew Schwarz, Gabriele Pupo, Véronique Gouverneur. Fluorspar to fluorochemicals upon low-temperature activation in water. Nature, 2024; 635 (8038): 359 DOI: 10.1038/s41586-024-08125-1Udostępnij ten artykuł