Pesquisadores da França criaram uma maneira de recuperar blocos de construção de silicone para uso em novos materiais
Os silicones são usados em um enorme variedade de produtos: utensílios de cozinha, cosméticos, dispositivos médicos, lubrificantes, selantes e muito mais. Eles são valorizados por sua flexibilidade, baixa toxicidade e resistência ao calor. Mas os polímeros à base de silício também são muito intensivos em energia e carbono. Mais de 70% da pegada de carbono de silicone vem dos processos para transformar quartzo em silício elementar e silício em clorossilanos polimerizáveis. Então, ter uma maneira de regenerar clorossilanos de resíduos de silicone poderia economizar energia e reduzir as emissões.
Agora, uma equipe de pesquisadores do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica (CNRS) desenvolveu uma estratégia Para transformar quase qualquer polímero de silicone em clorossilanosque pode ser facilmente purificado por destilação e reutilizado para fazer novos silicones (Ciência 2025, doi: 10.1126/science.adv0919).
“A qualidade dos clorossilanos que fabricamos está em pé de igualdade com o que é alcançado industrialmente”, diz Jean Raynaudum dos principais pesquisadores do projeto. “Você mantém as propriedades repetidamente, por isso é uma reciclagem infinita.”
A reação fornece altos rendimentos a temperaturas relativamente baixas e trabalha em “uma enorme variedade” de polímeros de silicone, incluindo resíduos pós -consumidores e industriais, diz Vincent Monteilo outro Coleader do projeto. Ele até funciona com os silicones altamente reticulados comumente usados em Bakeware, que outros métodos de reciclagem química não podem lidar.
A principal desvantagem é que a reação usa uma grande quantidade de tricloreto de boro corrosivo e tóxico para fornecer os átomos de cloro necessários. Raynaud diz que o grupo experimentou outras fontes de cloro sem muito sucesso – não muitos outros elementos podem competir com o silício em termos de querer formar ligações ao oxigênio. Os pesquisadores também usaram o cloreto de gálio como catalisador para ajudar a quebrar as ligações de silício-oxigênio no spine do polímero e nos átomos de cloro e oxigênio em torno.
Joseph Furgalum químico de polímeros da Bowling Inexperienced State College, que também pesquisa a reciclagem de silicone, mas não estava envolvido no trabalho, diz que é uma abordagem “muito interessante e authorized” para resolver um grande desafio na reciclagem de silicone e que ser capaz de produzir clorossilanos é certamente uma perspectiva atraente para a indústria. “O maior obstáculo da coisa toda é o boro sacrificial”, diz ele. Bcl3 Ele próprio exige muita energia para produzir, ele explica, e esse requisito pode consumir a quantidade de energia economizada pelo processo de reciclagem. Mas, no geral, ele acha que o método é um bom passo à frente.
A reação funciona melhor em diclorometano, mas os pesquisadores descobriram que também prossegue em solventes mais seguros, como tolueno e heptano, embora a uma taxa um pouco mais lenta. Dá um trióxido de boro como um subproduto, que pode ser usado para produzir vidro de borossilicato ou novo BCL3.
Monteil diz que ele e sua equipe levaram o processo a uma escala de 100 g com a ajuda dos colaboradores do setor em Ativação e Elkem. Ele, Raynaud e sua equipe continuam trabalhando para torná -lo mais eficiente e sustentável, incluindo a procura de maneiras de melhorar a fonte de catalisador e cloro.
