生物塑料的构件
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“使用可再生资源特别是商品化学品生产的环境良性工艺对于发展可持续发展的社会非常重要,”Nakajima告诉设计新闻。他说,这是他的团队为生物塑料生产单体或构件的工作背后的推动力。
实际上,生物基塑料正在成为替代石油衍生塑料的下一代材料,现在众所周知,这种塑料已成为全球环境的祸害。
一种名为聚呋喃甲酸乙酯(PEF)的植物衍生聚酯已经上升到顶部,作为一种有前途的100%可再生聚合物聚合物,来自植物,取代聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),这是最广泛使用的塑料之一。世界。
PEF具有比PET更好的物理,机械和热性能,但迄今为止其使用的缺点是材料的大量生产受到单体生产效率低的阻碍。
研究人员说,最新的研究改变了生产单体MFDC和HEFDC的一步法。这些对于PEF的开发至关重要,因为MFDC与乙二醇的聚合或HEFDC的自缩合可以产生高质量的PEF,他们说。
该团队开发的过程涉及在甲醇和乙二醇中有氧氧化生物质衍生的底物,称为HMF,分别产生称为MFDC和HEFDC的单体。
此前,Nakajima,Hensen和他们的同事开发了一种更稳定的化合物,称为HMF-缩醛,这导致了最近的这一突破。Nakajima说,他们发现浓缩溶液中80%至95%的HMF-缩醛可以通过使用金纳米粒子催化剂成功转化为MFDC和HEFDC。
研究人员说,这一结果代表了对现有技术的显着进步,克服了HMF氧化的典型限制,因为该方法具有较少的反应步骤并且需要较少的能量。研究人员在ACS Catalyst杂志上发表了一篇关于他们工作的论文。
他们表示,研究人员预计这项新技术不仅可以提高化学工业中商业PEF生产的可行性,还可以促进生物塑料的普遍使用。他们还希望为其他研究人员提供各种生物质衍生碳水化合物开发其他生物基化学应用的见解。
Nakajima说,未来研究人员计划改进他们在这个过程中使用的材料类型。他说,虽然该团队使用HMF-缩醛作为原料,但由于目前的可扩展生产工艺,其成本相当高。