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新配方可生产廉价环保塑料
日期:2018-1-30 江苏化工网
          研究人员发现了一种利用?#21442;?#21046;造塑料的廉价方法,由此获得的塑料可同可口可乐的?#21442;?#29615;保瓶媲美。

  塑料拥有巨大的碳排放量:生产这种以石油为基础的材料每年至少带来1亿吨碳排放量。如今,一个来自美国威斯康辛大学麦迪逊?#20013;?#30340;研究团队发明了一种利用糖和玉米芯制造塑料的廉价方法。如果这种塑料能以足够低的成本被生产出来,那么或许有一天它将代替全球最常见的一种塑料——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。食品包装袋、汽水瓶,甚至聚酯棉料都含有PET。

  几十年来,石油是几乎所有塑料——从聚乙烯到丙烯——的原材料。不过,上世纪70年代的石油危机促使研究人员寻找利用?#21442;?#32780;非石油生产塑料的替代方案。杜邦和其他化学公司已经取得了进展。但科学家一直在继续寻找可替代PET的以生物为基本原料的方案,而最有前景的是聚乙烯高发泡体(PEF)。研究人员利用可再生能源,成功研制出PEF的其中一种主要成分——呋喃二甲酸(FDCA)。不过,这种方法的成本很高。

  为此,来自威斯康辛大学麦迪逊?#20013;?#30340;工程师Jim Dumesic及其团队着手寻?#21307;?#20302;成本的方法。10年后,他们发?#36136;?#29616;该方法的关键是一种名为γ-戊内酯(GVL)的溶剂。GVL是一种没有颜色的液体,可从玉米芯等可再生能源中获得。当Dumesic和同事将GVL和一种有机酸催化剂添加到水中?#20445;?#23427;们将果糖——一种存在于水果、蔬菜和玉米糖浆的糖——转变成可作为FDCA前体的有机化合物。由于GVL的表现如此良好,以至于Dumesic团队仅需要少量果糖便能生产出大量的纯FDCA。

  最新研究发表在《Science Advances》上,论文共同作者、威斯康辛大学化学工程师Ali Hussain Motagamwala介绍说,新方法解决了塑料生产的3个问题。首先,它利用的是可再生碳源,而非化石燃料。其?#21361;?#27492;前利用可再生能源制造FDCA的尝试需要使用腐?#27492;?#20197;及昂贵的反应容器,而新方法不需要这些。第三,科学家可利用最终产品FDCA作为反应催化剂并?#24050;?#29615;使用GVL溶剂。和现有方法相比,这会降低成本并且利用更少的能?#30784;!?#26368;新方法让整个过程变得更加绿色。”

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