研究人员利用细菌、电力和木材来制造更环保的尼龙材料
(资料图)
尼龙在现代生活中随处可见，从我们穿的衣服到汽车的安全带。 问题在于生产它可能是一项肮脏的工作，但研究人员表示，一种新方法可以使尼龙生产变得更加环保。
自从 20 世纪 30 年代尼龙一词被用来描述由两种聚酰胺制成的纤维以来，这种材料就以多种方式稳步进入我们的生活。 它重量轻但坚固，使其成为从发动机部件和机器零件到风衣、绳索甚至人造肌肉等各种材料的理想选择。
这是因为生产尼龙的化学提取过程始于炼油厂的一种名为苯酚的废品。 这种物质在氢气的高温高压作用下首先产生环己醇，然后产生己二酸，这种化学物质约占尼龙结构的 50%。 这种能源密集型过程会释放出世界上约 10% 的一氧化二氮，这种温室气体对全球变暖的影响是二氧化碳的 265 倍。
据一项估计，考虑到汽车行业预计全球尼龙产量将同比增长 6.4%，德国莱比锡大学的研究人员开始寻找一种使该材料的生产更加环保的方法。
首先，他们专注于另一种从苯酚中获取己二酸的方法。 他们通过在将苯酚转化为环己醇的过程中引入电流而取得了成功。
研究合著者法尔克·哈尼施 (Falk Harnisch) 表示：“其背后的化学转化与既定过程中的化学转化相同。然而，电化学合成用电能代替氢气，这种合成在水溶液中进行，只需要环境压力和温度。”
研究人员使用了一项早期研究中证实的过程，其中台湾假单胞菌（台湾假单孢菌）负责将环己醇转化为己二酸。
最后，为了进一步净化这一过程，研究人员尝试从木质素中提取苯酚，木质素是木材工业的副产品，已被视为塑料替代品、更好的饮用吸管的基础以及更环保的 3D 打印材料。 利用电化学过程，他们成功地将木质素一直转化为己二酸。 然而，该团队认为，22 小时工艺的 57% 收率需要大幅提高才能用作苯酚的替代品。
“我们的目标是使整个尼龙生产链变得环保，”法尼什说。 “如果我们使用生物基废物作为原料并使合成过程可持续，这是可能的。”
该研究已发表在《绿色化学》杂志上。
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