Хіміки з Франції навчилися перетворювати силіконові полімери на мономерні хлорсилани. Вони використовували хлорид бору як джерело хлору і хлорид галію як каталізатор. Як пишуть дослідники в Science, їм вдалося деполімеризувати силіконові олії, форми для випічки та перероблені силіконовмісні відходи.
Хімічна промисловість виробляє понад два з половиною мільйони тонн силіконових полімерів на рік. Для цього хіміки беруть природний кварц (SiO2) і одержують із нього елементарний кремній (Si). Цей кремній вводять у процес Мюллера - Рохова, тобто нагрівають з метилхлоридом (CH3Cl) до 300 градусів Цельсія у присутності мідного каталізатора - на виході виходить суміш хлорсиланов (CH3)nSiClm. Суміш розділяють, а її компоненти використовують для одержання силіконових полімерів.
Силіконові полімери використовують для виробництва герметиків, труб, масел та мастильних матеріалів, косметики, різноманітних гумових виробів та багато чого ще. Наприкінці свого життя ці вироби або заповнюють звалища, або спалюються. А ефективного способу переробки силіконів вчені досі не вигадали.
Але недавно хіміки під керівництвом Жана Рейно (Jean Raynaud) з першого Університету Клода Бернара в Ліоні запропонували зручний метод деполімеризації силіконів.
Спочатку дослідники протестували цю комбінацію реагентів на силіконовому маслі. Вони змішали його з надлишком BCl3 та каталітичною кількістю GaCl3 у толуолі. Після двох годин нагрівання за 40 градусів Цельсія вчені виділили з реакційної суміші диметилхлорсилан з виходом 95 відсотків, а хлорид бору перетворився на оксид B2O3. Причому реакція не працювала, якщо хіміки використовували окремо BCl3 чи GaCl3, а чи не їх комбінацію.
Далі метод протестували на комерційних зразках силіконів. Як у разі силіконових масел з різним ступенем полімеризації, так і у разі більш складних за складом гумових виробів — накладок на груди, форм для випікання, силіконових трубок та листів — вихід диметилдихлорсилану перевищував 90 відсотків.
Так хіміки розробили метод отримання основного прекурсора силоксанових полімерів – диметилхлорсилану – із самих полімерів. Можливо, цей метод допоможе зберегти природні запаси кварцу та зменшити споживання енергії для проведення процесу Мюллера — Рохова.
Нещодавно ми розповідали про те, як хіміки навчилися переробляти тефлон та оргскло.