化学：エポキシ樹脂とエポキシ複合材料におけるC–O結合の触媒的切断

繊維強化エポキシ複合材料は、軽量で耐久性が高いため、航空宇宙産業、自動車産業、風力発電産業における耐荷重用途について十分確立されている。こうした複合材料は、ガラス繊維や炭素繊維を埋め込んだ熱硬化性樹脂を用いている。実行可能なリサイクル戦略の代わりに、使用済みの風力タービンブレードなどの複合材料系構造は通常、埋め立てられている。プラスチック廃棄物は環境に悪影響を与えるため、プラスチックの循環型経済の必要性がますます差し迫っている。しかし、熱硬化性プラスチックのリサイクルは、容易ではない。今回我々は、エポキシ複合材料から、ポリマーの構成要素であるビスフェノールAと完全な状態の繊維を回収する、遷移金属触媒を用いたプロトコルを報告する。ルテニウム（Ru）触媒を用いた脱水素化/結合、開裂/還元カスケードによって、このポリマーの最も一般的なC(アルキル)–O結合が切断される。我々は、この方法の、関連する未修飾アミン硬化エポキシ樹脂や、風力タービンブレードシェルなどの商業用複合材料への応用を例示する。今回の結果は、熱硬化性エポキシ樹脂やエポキシ樹脂複合材料のケミカルリサイクリング方法が実現可能であることを実証している。

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