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PFAS Fluorhaltige Kunststoffe mit Verfallsdatum

Quelle: Universität Bayreuth 2 min Lesedauer

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Chemiker der Universität Bayreuth haben in Zusammenarbeit mit Forschenden aus Berlin eine neue Klasse von fluorierten Polymeren hergestellt. Anders als klassische PFAS sorgt das Fluor hier für einen deutlich schnelleren Abbau der Kunststoffe. Dies könnte eine Option sein, um die Akkumulation von PFAS in der Umwelt zu vermeiden.

Christoph Fornacon-Wood (l.) und Prof. Dr. Alex Plajer der Universität Bayreuth haben mit Forschenden aus Berlin eine neue Klasse von fluorierten Polymeren hergestellt, die sich im Vergleich zu ihren Äquivalenten ohne Fluor 20-mal schneller zersetzen.(Bild: Universität Bayreuth)
Christoph Fornacon-Wood (l.) und Prof. Dr. Alex Plajer der Universität Bayreuth haben mit Forschenden aus Berlin eine neue Klasse von fluorierten Polymeren hergestellt, die sich im Vergleich zu ihren Äquivalenten ohne Fluor 20-mal schneller zersetzen.
(Bild: Universität Bayreuth)

Fluorhaltige Kunststoffe sind wegen ihrer wasserabweisenden und beständigen Oberflächen in vielen Bereichen des Alltags und der Forschung unersetzlich geworden. Bekannte Beispiele sind die Beschichtungen von Regenmänteln und Antihaft-Bratpfannen, aber auch etwa Dichtungen in zahlreichen Analysegeräten. In die Kritik geraten sind diese Polymere jedoch als „ewige Chemikalien“, die sich in der Umwelt über einen langen Zeitraum anreichern und mittlerweile selbst in Haustieren, dem Eis in der Antarktis und in Neugeborenen nachgewiesen werden können.

Dem Forschungsteam mit Beteiligung von Christoph Fornacon-Wood und Prof. Dr. Alex J. Plajer von der Makromolekularen Chemie der Universität Bayreuth ist es gelungen, eine neue Klasse von fluorierten Polymeren herzustellen, die Esterbindungen enthalten. Esterbindungen in Polymeren erleichtern den Abbau dieser Stoffe, allerdings sind fluorierte Polyester bisher sehr selten.

Neues Fluor-Material mit beschleunigtem Abbau

Wie die bereits bekannten fluorierten Kunststoffe besitzt auch die neue Polymerklasse Antihaft-Eigenschaften. Zusätzlich können die neuen Polymere über die Esterbindungen leichter wieder abgebaut werden. „Normalerweise verlangsamen Fluoratome den Abbau, aber hier wird er durch das Fluor im Material sogar beschleunigt“, sagt Plajer. Die neue Klasse von fluorierten Polymeren zersetzt sich im Vergleich zu ihren Äquivalenten ohne Fluor 20-mal schneller, wie die Forscher berichten. Aus dem abgebauten Material kann das Fluor anschließend wiedergewonnen werden, um erneut in Chemikalien aller Art eingebaut zu werden.

„Das Design zukünftiger fluorierter Polymere sollte eine integrierte Option für Abbau und Recycling beinhalten, um eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft für Fluor zu ermöglichen“, sagt Fornacon-Wood. Denn Fluor ist eine limitierte Ressource und könnte ohne die Rückgewinnung zukünftig selten und damit teuer werden.

Die Ergebnisse der Studie entstanden in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der Freien Universität Berlin. Das Forschungsprojekt ist Teil des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1349 „Fluor-Spezifische Wechselwirkungen“, der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird.

Originalpublikation: Christoph Fornacon-Wood, Merlin Stühler, Alexandre Millanvois, Luca Steiner, Christiane Weimann, Dorothee Silbernagl, Heinz Sturm, Beate Paulus, Alex J. Plajer: Fluoride Recovery in Degradable Fluorinated Polyesters, Chemical Communications, Issue 58 (2024); DOI: 10.1039/d4cc02513j

Dieser Beitrag erschien zuvor bei unserer Schwestermarke www.konstruktionspraxis.de.

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