通过机械化学方法实现聚(氯三氟乙烯)(PCTFE)的完全矿化

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：Complete Mineralization of Poly(chlorotrifluoroethylene) (PCTFE) by Mechanochemical Approach

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研究了使用机械化学方法对PCTFE的矿物化过程。在常温空气气氛下，PCTFE能够有效地分解为F–和Cl–。具体来说，当PCTFE与KOH（质量为PCTFE初始质量的20倍）在空气中研磨9小时时，F–和Cl–的产率分别达到了99%和98%，表明几乎实现了完全矿物化。在这些条件下，大部分碳以水溶性固体的形式被保留下来，而没有释放到气相中，这一点从总有机碳（TOC）的产率可以得到证明：7小时后为96%，9小时后为88%。由于氟和氯几乎完全矿物化，因此生成的有机组分不含氟原子或氯原子。与这些观察结果一致的是，检测到了草酸盐阴离子，并且大部分TOC可以归因于草酸盐。在氩气或氧气环境中进行的反应，以及在含有少量水的情况下进行的反应都表明，氧气和水在反应中都起到了作用。

1. 引言
氟聚合物是一类特殊的聚合物，其中聚烯烃中的所有或部分氢原子被氟原子取代。它们大多数具有很高的耐化学侵蚀性、耐热性和耐紫外线性，同时还具有高介电性能和低折射率。因此，它们被广泛应用于化工、汽车、电气和电子行业；飞机和航空航天领域；以及通信、医疗设备和其他各种工业和消费品中。(1?8) 2022年全球氟聚合物市场估计为332,640吨，并预计到2028年将达到442,790吨，这一增长得益于电信和电子行业的变革、氟聚合物在3D打印技术中的日益应用，以及其在绿色技术中的应用增加。(9) 然而，由于PFAS（全氟和多氟烷基物质）范围的扩大，氟聚合物现在也被归类为这类物质。(10?12) 因此，开发处理氟聚合物的废物处理技术对于支持循环经济(13)以及防止环境有害的低分子量PFAS的释放(14)至关重要。大多数可熔融加工的氟聚合物可以通过熔融再挤出等类似其他热塑性塑料的方法进行再加工。(3) 然而，反复处理可能会导致分子量的降低，从而降低其机械性能。(15) 焚烧是少数能够在工业规模上有效破坏氟聚合物的技术之一。(15) 使用现代焚烧炉时，可以大幅减少低分子量PFAS的排放。(16,17) 但是，这种处理需要很高的温度（约1000°C），并且在此过程中产生的气态氢氟酸会严重损坏焚烧炉的耐火砖。如果使用环境友好的技术将这些废物转化为F–离子，即实现矿物化，那么F–离子与钙离子结合可以生成氟化钙（CaF2）。由于CaF2是生产氟化化合物的主要原料，因此一种将氟聚合物转化为F–离子的化学系统将有助于完成氟循环。除了开发矿物化技术外，设计具有天然可回收结构的氟化材料也是可取的。(18) 在氟聚合物中，聚（氯三氟乙烯）[?(CF2CClF)n–]（PCTFE）的防潮性能最佳，其其他性质也相对优越。(19) 因此，它被广泛用于需要高防潮性的应用中，如药品泡罩包装和医疗保健市场。(3,20) PCTFE还用于电致发光（EL）灯中，用于封装荧光涂层，在通电时提供区域照明。EL灯被应用于飞机、军事、航空航天、汽车和商业设备等领域。PCTFE的另一个用途是包装易受腐蚀的电子元件。由于其优异的绝缘性能，这些薄膜可以保护可能暴露在潮湿或恶劣环境中的敏感电子元件。PCTFE的其他应用还包括泵部件、透明观察玻璃和化工行业的衬里。2025年PCTFE的市场量为7,190吨，预计到2030年将增加到8,330吨。(20) 自20世纪60年代以来，已有数十项科学研究报道了PCTFE的降解情况。(21?40) 然而，大多数现有研究主要关注PCTFE的热稳定性（老化)、(21,22,26,27,29) 辐射引起的表面改性、(23?25,28,30,31,35,36) 或加热过程中低分子量PFAS的潜在释放。(34,37,40) 到目前为止，只有两项研究从废物处理的角度探讨了PCTFE的矿物化过程。第一个例子是由Yanagihara等人报道的，(38) 他们描述了将PCTFE在350°C下用过量的NaOH加热3小时后，向所得熔盐中加入氯化钙水溶液，生成了52.3%产率的CaF2沉淀。第二个例子是由Yang等人报道的，(39) 他们使用磷酸钾成功地通过机械化学反应分解了许多PFAS，包括特别坚固的聚四氟乙烯（PTFE），获得了65%的F–产率和33%的单氟磷酸盐（PO3F–）产率。然而，氯原子和碳原子的命运尚不清楚。许多研究报道了通过球磨破坏低分子量PFAS（如全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）。(41?45) 尽管近年来有几项研究报道了PCTFE和聚偏二氟乙烯（PVDF）的机械化学矿物化，特别是用于生产精细化学品，(39,46?48) 但对PCTFE的关注却很少。这可能是因为它的玻璃化转变温度较低（45–50°C），施加的机械能量预计会通过弹性变形而不是脆性断裂来耗散。

在本研究中，我们报道了使用碱性试剂对PCTFE的机械化学矿物化过程。研究了反应气氛（空气、氩气、氧气和水）的影响，并描述了PCTFE中氟原子、氯原子以及碳原子的命运。与之前报道的PTFE及相关聚合物的研究相比，我们的方法不会产生不溶于水的碳残留物。据我们所知，这是首次报道通过机械化学方法将PCTFE完全分解为F–和Cl–而不产生不溶于水的碳残留物的报告。

2. 实验部分
2.1. 材料
PCTFE和PCTFE粉末来自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯），按接收状态使用。氩气（99.99%）和氧气（99.999%）作为反应气氛和分析用气体混合气，CO2（1.00%）则在氮气中，富氧水（H2O18）来自Taiyo Nippon Sanso Corp.（日本东京）。其他试剂来自Fujifilm Wako Pure Chemical Corp.（日本大阪）。
2.2. 机械化学反应
使用了一个装有氧化锆（ZrO2）罐子的行星式研磨机（P-7，Fritsch，德国Idar-Oberstein）。在典型的运行中，将10.0 mg的PCTFE、0.20 g的KOH和六个直径为10 mm的ZrO2球放入罐子中。罐子通过O形圈与外部环境密封，然后在560 rpm的转速下研磨1–9小时。在氩气或氧气环境下进行反应时，样品装载和将罐子放入密封容器均在装有相应气氛的手套箱中进行。当在水分存在下进行反应时，还向罐子中加入了2.0 mg的超纯水。反应完成后，打开罐子，用超纯水（30 mL）提取反应混合物中的水溶性组分（KF、KCl和有机酸盐）。对于气体采样，使用了另一个带有气体采样口的罐子（45 mL）。
2.3. 仪器分析
通过离子色谱法量化从反应混合物中提取到水相中的F–、Cl–和有机酸阴离子的量，并使用TOC分析仪测定溶液的总有机碳（TOC）含量。水相提取物还通过19F NMR光谱进行分析。使用离子色谱-飞行时间质谱（IC-TOFMS）来阐明在使用H2O18时形成的草酸盐中的氧原子的来源。气相分析通过气相色谱-质谱（GC/MS）进行。这些程序在支持信息中有详细描述。

F–、Cl–、TOC和草酸盐的产率是根据起始PCTFE中初始存在的相应元素（F、Cl和C）的摩尔量计算得出的。每种产率定义为反应后检测到的每种元素的数量与聚合物中相应元素的初始摩尔量的比率，如公式1–4所示：
F–产率(%) = [(F–的摩尔数)/(起始PCTFE中的F原子的摩尔数)] × 100
Cl–产率(%) = [(Cl–的摩尔数)/(起始PCTFE中的Cl原子的摩尔数)] × 100
TOC产率(%) = [(TOC的摩尔数)/(起始PCTFE中的C原子的摩尔数)] × 100
草酸盐（C2O42?）产率(%) = [(草酸盐的摩尔数 × 2)/(起始PCTFE中的C原子的摩尔数)] × 100
草酸盐（C2O2?）产率(%) = [(草酸盐的摩尔数 × 2)/(起始PCTFE中的C原子的摩尔数)] × 100

3. 结果与讨论
3.1. PCTFE在空气中的分解
3.1.1. KOH量的影响
这里的“空气”指的是含有水分的实验室环境空气，而不是干燥的合成空气。首先，使用恒定量的PCTFE（约10 mg）和固定的反应时间（6小时）研究了初始KOH量对PCTFE矿物化的影响。结果列在表1中。当不加入KOH时，F–和Cl–的产率均为0%（条目1）。此外，生成的TOC也很少（产率4%）。这些结果表明，在没有KOH的情况下，氯和氟原子几乎未发生矿物化，聚合物主链中的碳–碳键的断裂也很小。相比之下，当向反应体系中加入KOH时，明显生成了F–和Cl–离子，0.20 g的KOH就足以高效生成F–和Cl–，产率分别为83%和85%（条目4）。因此，在后续反应中使用了0.20 g的KOH（质量为PCTFE初始质量的20倍）。

表1. KOH量对PCTFE机械化学矿物化的影响
| 条目 | 初始PCTFE (mg) | KOH (g) | F– (μmol) [产率 (%)] | Cl– (μmol) [产率 (%)] | TOC (μmol) [产率 (%)] | 草酸盐 (μmol) [产率 (%)] |
|-------|---------|-----------|----------------|-----------------|---------------------------------|-------------------|
| 1 | 10.0 | | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 10.3 | 0.1 | 15 | 4 | 5 | 8 |
| 3 | 10.4 | 0.2 | 14 | 8 | 3 | 9 |
| 4 | 10.5 | 0.3 | 17 | 8 | 9 | 5 |
| 5 | 10.6 | 0.4 | 19 | 9 | 5 | 7 |
| 6 | 10.7 | 0.5 | 21 | 8 | 9 | 5 |
| 7 | 11.0 | 0.6 | 23 | 10 | 9 | 5 |
| 8 | 11.1 | 0.7 | 25 | 14 | 9 | 6 |
| 9 | 11.2 | 0.8 | 27 | 17 | 9 | 5 |
| 10 | 11.3 | 0.9 | 31 | 19 | 9 | 5 |
| 11 | 11.4 | 1.0 | 33 | 21 | 9 | 5 |
| 12 | 11.5 | 1.1 | 35 | 23 | 10 | 6 |
| 13 | 11.6 | 1.2 | 37 | 27 | 11 | 7 |
| 14 | 11.7 | 1.3 | 41 | 29 | 11 | 8 |
| 15 | 11.8 | 1.4 | 43 | 31 | 13 | 9 |
| 16 | 12.0 | 1.5 | 45 | 33 | 15 | 10 |

图1. 研磨时间对F–和Cl–量的影响。随着研磨时间的增加，这两种阴离子的生成量也增加。当PCTFE研磨9小时时，F–的量达到257 μmol，产率为99%（表2，条目1；两次重复实验的平均值）。同样，Cl–的量为84 μmol，产率为98%（表2，条目1；两次重复实验的平均值）。因此，PCTFE中的氟和氯几乎完全矿物化。

表2. 在不同反应条件下的PCTFE机械化学矿物化
| 条目 | 初始PCTFE (mg) | 反应气氛 | F– (μmol) [产率 (%)] | Cl– (μmol) [产率 (%)] | TOC (μmol) [产率 (%)] | 草酸盐 (μmol) [产率 (%)] |
|-------|---------|----------------|----------------|-----------------|---------------------------------|-------------------|
| 1a | 10.0 | 空气 | 257 ± 3 | 84 ± 4 | 152 ± 4 | 55 ± 3 |
| 2b | 10.3 | 氩气 | 160 ± 2 | 52 ± 3 | 141 ± 6 |
| 3c | 10.1 | 氧气 | 225 ± 2 | 80 ± 8 | 150 ± 14 |
| 4d | 10.2 | 空气 + 水 | 199 ± 8 | 66 ± 3 | 149 ± 12 |

3.2. 碳原子的命运
为了研究PCTFE中碳原子的命运，用超纯水提取反应混合物中的水溶性组分，并量化水相中的TOC含量。图2显示了TOC量与研磨时间的关系；反应条件与图1相同。TOC量在研磨时间达到7小时前增加，之后逐渐减少，这表明生成的有机化合物在7小时后发生了矿物化。此时，TOC量为171 μmol，相当于PCTFE初始碳含量的96%。在这个阶段，向反应混合物中加水后没有固体残留。这些结果表明，大部分初始碳原子转化为了水溶性有机化合物；也就是说，大部分碳以水溶性固体的形式被保留下来，而没有释放到气相中。由于此时F–和Cl–的产率分别为94%和91%，因此对TOC有贡献的有机化合物应该是不含氟原子或氯原子的化合物。最终，在9小时时，总有机碳（TOC）的量达到了152 μmol，对应于88%的产率（表2，条目1；两次重复实验的平均值）。与这些观察结果一致，通过离子色谱法检测到了草酸根离子，这是一种不含氟原子和氯原子的物质，并且其量随着研磨时间的增加而增加（图2）。9小时后，该量达到了55 μmol，对应于64%的产率（表2，条目1；两次重复实验的平均值），即初始碳原子中有64%转化为草酸。这些结果表明，大部分（72% = 55 × 2/152）的TOC量来源于草酸。

图2：研磨时间对空气中TOC和草酸量的影响。反应条件与图1标题中描述的相同。

我们还测量了反应混合物水相提取物的19F NMR光谱。当反应进行9小时时，F–的产率达到100%，光谱显示在?122 ppm处有一个单一峰，对应于F–（图3a）。其他峰的缺失与氟的完全矿化一致。有趣的是，当反应进行4小时时，由于氟的矿化不完全（F–的产率为57%），光谱也仅显示一个对应于F–的峰（图3b）。这一结果表明提取物中不存在有机氟化合物，并且没有发生导致产生水溶性含氟有机物种的聚合物链断裂。

图3：搅拌9小时（a）和4小时（b）后反应混合物水相提取物的19F NMR光谱。反应条件与图1标题中描述的相同。

3.2. PCTFE在氩气中的分解
为了研究共存气体对反应性的影响，反应在氩气气氛下进行。图4a显示了研磨时间对F–和Cl–生成量的影响。尽管F–和Cl–的量随着研磨时间的增加而增加，但每个研磨时间点的量都低于在空气中进行反应时获得的量（图1）。9小时后，F–的量达到160 μmol，对应于60%的产率（表2，条目2；两次重复实验的平均值），这显著低于在空气中获得的产率（99%，表2，条目1）。同样，Cl–的量达到52 μmol，对应于59%的产率（表2，条目2；两次重复实验的平均值），这也远低于在空气中获得的产率（98%，表2，条目1）。这些结果清楚地表明，氧气的存在对于F–和Cl–的有效形成是必需的。图4b显示了在这些条件下TOC和草酸的生成情况。随着研磨时间的增加，TOC量没有明显增加。9小时后，TOC的量为141 μmol，产率为80%（表2，条目2；两次重复实验的平均值）。这一值也低于在空气中获得的产率（88%，表2，条目1）。草酸的生成量也显著减少。9小时后，草酸的量为27 μmol，产率为31%（表2，条目2；两次重复实验的平均值），远低于在空气中获得的产率（64%，表2，条目1）。这些结果表明，在氩气气氛下，PCTFE的矿化仅有限地进行。

3.3. PCTFE在氧气中的分解
基于上述结果，氧气在促进PCTFE的有效矿化中起着重要作用；因此，反应在氧气气氛下进行。图5a显示了研磨时间与生成的F–和Cl–量之间的关系。正如预期的那样，这些阴离子被有效生成。9小时后，F–和Cl–的量分别达到了225 μmol和80 μmol，产率分别为87%和93%（表2，条目3；三次重复实验的平均值）。这些产率远高于在氩气下的产率（分别为60%和59%；表2，条目2）；然而，它们略低于在空气下的产率（分别为99%和98%；表2，条目1）。如3.1节所述，“空气”指的是含有水分的实验室环境空气，而氧气是一种不含水分的纯气体。尽管使用的KOH是未经处理的，可能含有少量水分，但在氧气下观察到的这些阴离子的产率较低，这表明水分在反应中也起了一定作用。这一点将在下一节中讨论。图5b显示了在氧气下TOC和草酸量随研磨时间的变化情况。TOC量随着研磨时间的增加而增加，9小时后达到150 μmol，产率为87%（表2，条目3；三次重复实验的平均值）。草酸量也随着研磨时间的增加而增加，达到66 μmol，产率为77%（表2，条目3；三次重复实验的平均值）。草酸的产率（77%）略高于在空气中获得的产率（64%，表2，条目1）。此外，TOC和草酸的值表明88%的TOC来源于草酸。这些结果表明氧气在草酸的形成中起着重要作用。

3.4. PCTFE在含有少量水的空气中分解
为了检验水的存在是否影响PCTFE的反应性，我们在空气中加入了少量超纯水（2.0 mg）后进行了反应。图6a显示了研磨时间对F–和Cl–生成量的影响。如图所示，加入少量水导致数据变异性较大且重复性较差，尤其是在较长的研磨时间（>6小时）时，可能是由于样品在研磨过程中部分团聚。然而，在较短的研磨时间（如3小时）时，F–的量（175 μmol；产率为66%；两次重复实验的平均值）显著高于在空气中获得的量（134 μmol；产率为52%；图1）。同样，Cl–的量（57 μmol；产率为65%；两次重复实验的平均值）也高于在空气中获得的量（43 μmol；产率为50%；图1）。图6显示了在含有少量水的情况下，研磨时间对F–和Cl–、TOC及草酸生成量的影响。9小时后，F–的量达到199 μmol，产率为76%，Cl–的量达到66 μmol，产率为76%（表2，条目4；五次重复实验的平均值）。这些值低于在空气中获得的相应值（表1，条目1）。此时，观察到大部分KOH粉末粘附在罐子的上盖底部（见支持信息中的图S1），表明有相当一部分KOH没有参与反应，从而导致反应活性降低。因此，虽然长时间研磨会阻碍有效的研磨，但在较短的研磨时间内，少量水的存在似乎可以增强F–和Cl–的释放。

图6b显示了在这些条件下TOC和草酸量随研磨时间的变化情况。TOC量随着研磨时间的增加而单调增加，9小时后达到149 μmol，产率为85%（表2，条目4；五次重复实验的平均值）。草酸量也随着研磨时间的增加而增加，达到54 μmol，产率为62%（表2，条目4；五次重复实验的平均值）。对于在空气中进行的反应，TOC量在大约7小时时达到最大值，然后随着研磨时间的延长而减少（图2）。因此，在含有少量水的条件下，9小时后在空气中获得的TOC和草酸量与不加水的条件下获得的量相当（表2，条目1）。

为了研究生成草酸中的氧原子的来源，我们在空气中加入H2(18O)代替普通超纯水进行了9小时的反应。对所得反应混合物的水相溶液进行了IC–TOFMS分析，观察到了[HC2O4]?的质量谱（图7）。在m/z 89和91处出现了两个峰。m/z 89处的信号对应于[HC2(16O)4]?，而m/z 91处的信号对应于[HC2(16O)3(18O)]?；m/z 91处的峰强度约为m/z 89处的10%。作为对照，还测量了作为试剂使用的草酸钠的质量谱，其m/z 89处也有一个主要峰，而m/z 91处几乎没有信号（见支持信息中的图S2）。这些观察结果表明，在机械化学反应过程中，有少量来自水的氧原子被 incorporated 到草酸中。

3.5. 气相分析
上述研磨实验是在带盖的密封罐中进行的。在这种条件下，罐内的气氛与外部隔开；然而，反应后无法进行气体采样。为了分析反应后的气相，使用了一个装有两个阀门的罐子（45 mL）。反应在该罐中进行，使用了12个球、PCTFE（20.2 mg）和KOH（0.40 g），并在空气气氛下进行。研磨9小时后，用空气将罐子加压至0.20 MPa，然后气体转移到采样袋中用于GC/MS分析。在这些条件下，F–和Cl–的产率分别为53%和60%（详细结果见支持信息中的表S1）。这些值低于使用12 mL罐子时获得的值（这并不奇怪，因为研磨条件不同）。从收集到的气体中只检测到0.13 μmol的CO2，没有观察到其他气态产物。这些结果表明，在反应过程中几乎没有生成其他气态产物，除了微量的CO2。

3.6. 反应机理
已有研究人员报道了PCTFE的热解过程。Zulfigar及其同事研究了高达500 °C的热降解，观察到了CTFE单体（CF2═CFCl）、C2F2Cl2、C3F5Cl和C2F3Cl3的形成，并提出降解的初始步骤是C–Cl键的断裂，随后是链断裂和降解。（29）Rizvi及其同事也进行了热解（350、500和700 °C）-GC实验，并提出Cl自由基的去除引发了反应，随后是主链的断裂，从而导致单体的形成。（32）此外，Ellis及其同事也进行了高达500 °C的热解，并收集了水溶性产物。他们通过19F NMR分析了产物，检测到了三氟乙酸、氯二氟乙酸和其他物种。（34）然而，在我们使用KOH的反应中，如上所述，气相分析仅检测到微量的CO2，而水相提取物的19F NMR分析未检测到其他物种。因此，目前的降解过程与之前报道的热解过程明显不同。为了研究反应机理，我们在与PCTFE相同的条件下对PTFE进行了反应。结果总结在支持信息中的表S2中。经过9小时的研磨后，F–的产率为20%（两次重复实验的平均值），这显著低于PCTFE的产率（99%；表2，条目1）。这一结果表明，PCTFE降解的初始步骤是OH–被亲核取代为Cl–，随后OH–被取代为F–（示意图1）。实际上，当KOH的用量较低时（例如0.10克），Cl–的产率高于F–的产率（表1，条目2）。换句话说，与氟原子相比，氯原子更容易从聚合物链中去除。然而，当使用0.20克KOH时，F–和Cl–的产率随时间的变化趋势相似（见支撑信息中的图S3a），这表明一个Cl–离子的释放伴随着三个F–离子的同时释放。这一观察结果表明，一旦Cl–被释放，在有过量的OH–离子存在的情况下，F–离子可以很容易地从聚合物链中去除。此外，总碳（TOC）的产率在7小时内也表现出相似的时间依赖性（见支撑信息中的图S3b）；一个Cl–离子的释放会诱导两个碳原子的释放，表明由于生成的高度羟基化结构的不稳定性，聚合物链可以在单体单元之间发生断裂。文献中也提到了由全氟烷基链生成的高度羟基化结构的不稳定性。这一解释与反应后没有不溶于水的固体残留的观察结果一致。然而，如上所述，我们的结果表明氧气和水在反应中也起了一定作用。正如3.1.1节所描述的，在没有KOH且空气存在的情况下进行反应时，几乎不形成F–和Cl–离子（表1，条目1），同时产生的总碳也很少。这些结果表明，在缺乏KOH的情况下，氧气不会促进氯或氟原子的矿化，也不会促进聚合物主链中碳-碳键的断裂。相反，在空气或氧气存在下使用过量的KOH时，F–和Cl–的产率明显增加（特别是使用氧气时，见表2，条目3）。草酸盐的生成可以促进聚合物链的断裂，从而加速Cl–和F–离子的释放。此外，水似乎也在这一过程中起作用，因为它在较短的研磨时间内增强了F–和Cl–的释放，而IC-TOFMS的结果显示有少量来自水的氧原子被掺入了草酸盐中。

4. 结论
我们采用机械化学方法研究了PCTFE的矿化过程。在常空气质量下，PCTFE在KOH存在下高效地分解为F–和Cl–。当PCTFE在空气中与KOH研磨9小时后，F–和Cl–的产率分别达到99%和98%。此时，向反应混合物中加入水后没有固体残留，大部分碳以可溶于水的固体形式存在，总碳产率在7小时后为96%，9小时后为88%。由于氟和氯几乎完全矿化，所得到的有机组分中不含氟或氯原子。与这些观察结果一致，检测到了草酸根离子，并且总碳量的大部分（72%）可以归因于草酸盐。此外，对气相产物的GC/MS分析显示，除了微量CO2外几乎没有其他气体产物生成。在氩气环境下进行反应时，F–和Cl–的生成显著减少，表明氧气对于高效矿化是必需的。然而，在氧气环境下进行反应时，F–和Cl–的生成量虽然比在空气环境下低，但仍比在氩气环境下高。这些结果表明，不仅氧气，水也在反应中起作用。因此，我们在空气中加入少量水进行了反应，结果表明少量水的存在可以促进在较短研磨时间内F–和Cl–的释放。对于实际的工业应用来说，希望在更简单条件下进行的反应更为理想，我们认为这里介绍的方法简单且不需要昂贵的试剂。我们实验室目前正在努力缩短完全矿化所需的反应时间。此外，草酸盐是该系统中主要的含碳产物，其潜在应用值得考虑。草酸钾通常用作螯合剂、制药行业的净化剂以及稀土金属加工中的沉淀剂。