廃棄高機能プラスチックの再資源化技術を開発

理化学研究所（理研）環境資源科学研究センターグリーンナノ触媒研究チームの山田陽一チームディレクター、アブヒジト・セン研究員、九州大学カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所（I²CNER）のアンドリュー・チャップマン准教授らの共同研究グループは、高分子固体酸触媒PAFR IIとマイクロ波加熱を組み合わせて、世界的に需要が拡大しているにもかかわらず再資源化が難しい「ポリオキシメチレン（POM）」を分解して再資源化へつなげる技術を開発しました。

本研究成果は、持続可能な化学産業の構築や循環型社会の実現に貢献することが期待されます。

共同研究グループは、高分子固体酸触媒PAFR IIとマイクロ波^[1]技術を組み合わせることで、エンジニアリングプラスチック^[2]の一つであるPOMを分解し、溶媒や殺虫剤、ホスト分子ピラー[5]アレーン^[3]といった高付加価値化学品へ変換するケミカルアップサイクリング^[4]技術の開発に成功しました。

本研究は、科学雑誌『Green Chemistry』オンライン版（1月21日付：日本時間1月21日）に掲載されました。

[1] マイクロ波
光子の振動がなす電磁波の一種。光子の波長が400～700ナノメートル（nm、1nmは10億分の1メートル）のものを可視光線、800nm付近のものを赤外線、そして数cmのものをマイクロ波と呼ぶ。電子レンジで発生するマイクロ波の波長は約12cm（周波数2.45GHz）である。

[2] エンジニアリングプラスチック
高い強度・耐熱性・耐薬品性などの性能を持ち、機械部品や電気製品などの構造材料として使えるプラスチックのこと。

[3] ホスト分子ピラー[5]アレーン
五つのベンゼン環が円柱（ピラー）のように環状につながった分子で、中空の空間（内孔）を持つホスト分子（内側に空洞があり、小さな分子を選択的に取り込むことができる分子）。応用例として、医薬品や機能性材料、分子認識や分離剤などが挙げられる。[5]は含まれるベンゼン環の個数を示す。

[4] ケミカルアップサイクリング
使い終わったプラスチックや廃棄物などを、化学反応によって“より価値の高い化学品”に変換する技術のこと。

＜タイトル＞
Upcycling Waste Polyoxymethylene to Value-added Chemicals Using Reusable Polymeric Acid Catalysts at ppm Levels

＜著者名＞
Abhijit Sen, Aya Ohno, Andrew Chapman, Yina Xu, Jingxuan Zhang, Nobutaka Maeda, Jordan T. Carlson, Yoichi M. A. Yamada

＜雑誌＞
Green Chemistry

＜DOI＞
10.1039/D5GC06065F

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カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所　チャップマン アンドリュー　准教授