長期以來，尼龍一直是由石油基原料生產的。然而，這對環境是相當有害的，因為使用了不可再生的化石資源，同時需要大量的能源，并且在生產過程中會排放出破壞氣候的一氧化二氮。來自Helmholtz環境研究中心（UFZ）和萊比錫大學的一個研究小組現在已經開發出一種工藝，可以通過電化學合成和使用微生物從苯酚生產己二酸（尼龍的兩種組成部分之一）。該團隊還聲稱，苯酚可以被木材工業的廢料所取代。這些廢料可用于生產生物基尼龍。該研究工作發表在《綠色化學》刊物上。


    在T恤衫、絲襪、襯衫和繩索中，或作為降落傘和汽車輪胎的成分，聚酰胺作為合成纖維被廣為使用。在20世紀30年代末，這種合成聚酰胺被命名為“尼龍”。尼龍6和尼龍6,6是兩種聚酰胺，約占全球尼龍市場的95%。到目前為止，它們都是由化石原料生產的。然而，這種石化工藝對環境有害，因為它在全球范圍內排放了約10%的破壞氣候的一氧化二氮，并且需要大量的能源。Helmholtz環境研究中心（UFZ）的電子生物技術工作組組長FalkHarnisch博士表示："我們的目標是使整個尼龍生產鏈對環境友好。若是我們利用生物基廢料作為原料，并使合成過程具有可持續性，我們的目標是有可能實現的。"

    由Falk Harnisch和Rohan Karande博士領導的萊比錫大學研究人員在《綠色化學》上發表的一篇文章中描述了如何實現這一目標。例如，尼龍由大約50%的己二酸組成，到目前為止，己二酸是通過工業方式從石油中提取的。在第一步，苯酚被轉化為環己醇，然后再轉化為己二酸。這個能源密集型的過程需要高溫、高壓和大量的有機溶劑。它還會釋放出大量的一氧化二氮和二氧化碳。研究人員現在已經開發出一種工藝，他們可以使用電化學工藝將苯酚轉化為環己醇。Falk Harnisch博士解釋稱："其背后的化學轉化與既有工藝相同。然而，電化學合成用電能代替了氫氣，它在水溶液中進行，只需要環境壓力和溫度。"

    該研究的第一作者、Helmholtz環境研究中心（UFZ）化學家Mijel Chávez Morejón博士稱：“為了使這一反應盡可能快速有效地進行，需要一種合適的催化劑。這將最大限度地提高反應所需的電子數量和提高苯酚轉化為環己醇的效率。在實驗室實驗中，碳基銠催化劑顯示了最好的生產效率（幾乎70%的電子和略高于70%的環己醇）。相對較短的反應時間、高效的產量、對能源的有效利用以及與生物系統的協同作用使這一過程對于聯合生產己二酸具有吸引力。”在早期的研究中，由Katja Bühler博士和Bruno Bühler博士領導的另外兩個Helmholtz環境研究中心（UFZ）工作小組發現了丁香假單胞菌如何在第二步中將環己醇轉化為己二酸。Rohan Karande博士稱："直到現在，還不可能通過微生物將苯酚轉化為環己醇。我們已經用電化學反應填補了這一空白。"


    萊比錫大學的研究人員通過開發出一種替代品，來替代由化石原料生產的苯酚，填補了環境友好型尼龍生產方面的又一空白。為此，他們使用了諸如丁香酚、兒茶酚和愈創木酚等單體，這些單體都是作為木質素（一種木材工業的廢品）的降解產物產生的。Falk Harnisch表示："對于這些模型混合物，我們已經能夠證明，可以將它們加工合成一直到己二酸。"

    然而，在木質素基的尼龍進入市場之前，還有很長的路要走。例如，到目前為止，科學家們在22小時的整個過程中（即通過微生物和電化學反應步驟從木質素殘留物的單體到己二酸）實現了57%的產率。Micjel Chávez Morejón稱："這是一個非常好的產量"。這些結果仍然只是基于毫升級別的實驗室測試。在未來兩年內，將為擴大該工藝的規模創造先決條件。這種技術轉讓不僅需要對整個過程有更好的理解，而且還需要使用真正的木質素混合物而不是模型混合物，以及電化學反應器的改進。Falk Harnisch和Rohan Karande一致表示："木質素基尼龍的工藝體現了電化學-微生物工藝的巨大潛力，因為可以通過各種成分的智能組合方式建立最佳的工藝鏈。”     上搜料工程塑料超市www.kanyidian.cn，可以直達現貨商城，全部商品都是原廠原包真貨，24小時發貨，全國含稅含運費。