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新配方可生產廉價環保塑料
日期:2018-1-30 江蘇化工網
          研究人員發現了一種利用植物制造塑料的廉價方法,由此獲得的塑料可同可口可樂的植物環保瓶媲美。

  塑料擁有巨大的碳排放量:生產這種以石油為基礎的材料每年至少帶來1億噸碳排放量。如今,一個來自美國威斯康辛大學麥迪遜分校的研究團隊發明了一種利用糖和玉米芯制造塑料的廉價方法。如果這種塑料能以足夠低的成本被生產出來,那么或許有一天它將代替全球最常見的一種塑料——聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。食品包裝袋、汽水瓶,甚至聚酯棉料都含有PET。

  幾十年來,石油是幾乎所有塑料——從聚乙烯到丙烯——的原材料。不過,上世紀70年代的石油危機促使研究人員尋找利用植物而非石油生產塑料的替代方案。杜邦和其他化學公司已經取得了進展。但科學家一直在繼續尋找可替代PET的以生物為基本原料的方案,而最有前景的是聚乙烯高發泡體(PEF)。研究人員利用可再生能源,成功研制出PEF的其中一種主要成分——呋喃二甲酸(FDCA)。不過,這種方法的成本很高。

  為此,來自威斯康辛大學麥迪遜分校的工程師Jim Dumesic及其團隊著手尋找降低成本的方法。10年后,他們發現實現該方法的關鍵是一種名為γ-戊內酯(GVL)的溶劑。GVL是一種沒有顏色的液體,可從玉米芯等可再生能源中獲得。當Dumesic和同事將GVL和一種有機酸催化劑添加到水中時,它們將果糖——一種存在于水果、蔬菜和玉米糖漿的糖——轉變成可作為FDCA前體的有機化合物。由于GVL的表現如此良好,以至于Dumesic團隊僅需要少量果糖便能生產出大量的純FDCA。

  最新研究發表在《Science Advances》上,論文共同作者、威斯康辛大學化學工程師Ali Hussain Motagamwala介紹說,新方法解決了塑料生產的3個問題。首先,它利用的是可再生碳源,而非化石燃料。其次,此前利用可再生能源制造FDCA的嘗試需要使用腐蝕酸以及昂貴的反應容器,而新方法不需要這些。第三,科學家可利用最終產品FDCA作為反應催化劑并且循環使用GVL溶劑。和現有方法相比,這會降低成本并且利用更少的能源!白钚路椒ㄗ屨麄過程變得更加綠色!

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