Alkaline hydrolysis of photovoltaic backsheet containing PET and PVDF for the recycling of PVDF
Alkaline hydrolysis of photovoltaic backsheet containing PET and PVDF for the recycling of PVDF
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含PET和PVDF的光伏背板的碱解用于PVDF的回收
DOI：
10.1007/s10163-023-01609-8
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发表时间：
2023
影响因子：
3.1
通讯作者：
Toshiaki Yoshioka
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yoshinori Morita;Yuko Saito;Shogo Kumagai;Tomohito Kameda;Toshikazu Shiratori;Toshiaki Yoshioka
从废弃产品中回收氟对含氟化合物的可持续生产和消费至关重要，因为氟石是氟的重要自然资源，目前面临供应风险。在这项研究中，我们研究了化学回收含氟光伏(PV)背板用于氟聚合物回收的可行性。本文用不同浓度的氢氧化钠(NaOH)处理由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚偏氟乙烯(PVDF)组成的PV背板，将PET层水解为水溶性对苯二甲酸钠(Na2TP)，并分离出纯PVDF层作为固体材料。确定了最佳的碱性条件(100℃下10M NaOH作用2小时)，在此条件下，87%的PET层可以被分解，而PVDF层不会有任何明显的恶化。PET层在氢氧化钠溶液中的水解动力学可用改进的收缩核模型来解释。考虑到到2036年，日本报废光伏电池板的质量估计将增加到每年约280,000吨，光伏背板是氟聚合物回收的有吸引力的候选者，这可以通过本研究中证明的化学回收方法有效地实现。
Recovering fluorine from end-of-life products is crucial for the sustainable production and consumption of fluorine-containing compounds because fluorspar, an important natural resource for fluorine, is currently at a supply risk. In this study, we investigated the feasibility of chemically recycling a fluorine-containing photovoltaic (PV) backsheet for fluoropolymer recycling. Herein, a PV backsheet consisting of laminated polyethylene terephthalate (PET) and polyvinylidene fluoride (PVDF) was treated with different concentrations of sodium hydroxide (NaOH) to hydrolyze the PET layer to water-soluble sodium terephthalate (Na2TP) and to separate pure PVDF layer as a solid material. Optimized alkaline conditions (up to 10 M NaOH at 100 °C for 2 h) were determined, under which 87% of the PET layer could be decomposed without any significant deterioration of the PVDF layer. The hydrolysis kinetics of PET layer in NaOH could be explained by the modified shrinking-core model. Considering that the mass of end-of-life PV panels in Japan is estimated to increase to approximately 280,000 tons per year by 2036, PV backsheets are attractive candidates for fluoropolymer recycling, which can be effectively achieved using chemical recycling approach demonstrated in this study.
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DOI：
10.3985/mcwmr.29.152
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期刊：
--
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
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影响因子：
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作者：
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通讯作者：
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DOI：
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1970
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--
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
M. F. Rabuni
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T. Yoshioka