211service.com
Plastikai iš cukraus
Tyrėjai adresu Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinė laboratorija (PNNL) sukūrė lengvą ir nebrangų būdą, kaip gliukozę tiesiogiai paversti chemine medžiaga, kuri gali būti naudojama poliesteriui ir kitiems plastikams, pramoninėms cheminėms medžiagoms ir net kurui gaminti.
Cukraus sintezė: Tyrėjai iš Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinės laboratorijos žengė svarbų žingsnį siekdami augalinės kilmės cukrų pakeisti naftos pagrindu pagamintus junginius, kurie šiuo metu naudojami poliesteriui ir kitiems plastikams, pramoninėms cheminėms medžiagoms ir kurui gaminti. Jie sukūrė lengvą, nebrangų katalizinį procesą, skirtą tiesiogiai paversti gliukozę universalia chemine žaliava.
Iš naftos dažniausiai gaminami plastikai ir įvairūs chemijos produktai, tokie kaip trąšos ir tirpikliai. Tačiau mokslininkai bando rasti paprastą ir prieinamą būdą, kaip augaluose esantį cukrų, įskaitant gliukozę ir fruktozę, paversti junginiais, kurie galėtų pakeisti naftos žaliavas. Jei tokia technologija pasisektų, chemikalai, pagaminti iš kukurūzų, bulvių ir net žolės, galėtų pakeisti iš aliejaus gaunamas medžiagas.
Nors ankstesni tyrimai parodė įvairius būdus, kaip chemiškai paversti fruktozę ir gliukozę į plastikinius tarpinius produktus ir net kurą, šie konversijos procesai yra sudėtingi ir brangūs ir yra veiksmingi tik paverčiant fruktozę. Gliukozė yra daug labiau paplitęs cukrus, nes jį galima gauti tiesiogiai iš krakmolo ir celiuliozės, kurių abiejų gausu augalinėje medžiagoje. Pagrindinė kliūtis buvo panaudoti gausiausią gamtos statybinę medžiagą – gliukozę. Z. Konradas Džangas , PNL sąsajų katalizės instituto mokslininkas, vadovavęs darbui.
Zhangas ir jo kolegos sukūrė katalizės procesą, skirtą cukrams paversti organiniu junginiu, vadinamu hidroksimetilfurfuroliu arba HMF, kuris gali būti paverstas poliesteriu ir į dyzeliną panašiu kuru. Technika, kurią mokslininkai aprašo praėjusią savaitę Mokslas , iš fruktozės gaunama beveik 90 procentų HMF, o iš gliukozės – 70 procentų.
Fruktozės derlius yra panašus į tą, kurį anksčiau pranešė kitos tyrimų grupės, sako Zhang. Tačiau jis teigia, kad jo procesas yra paprastesnis, apimantis mažiau žingsnių, todėl jis būtų ekonomiškesnis. Ankstesniuose metoduose naudojamas rūgštinis katalizatorius, o cheminės reakcijos vyksta vandens pagrindu pagamintame tirpale, todėl susidaro daug priemaišų. Vietoj vandeninio tirpalo PNL tyrėjai naudoja tirpiklius, žinomus kaip joniniai skysčiai, ir kaip katalizatorius naudoja metalų chloridus. Dėl susidariusios cheminės reakcijos gaunamas beveik grynas HMF, atsikratant valymo išlaidų, sako Zhang.
Išbandę įvairius metalų chloridus, mokslininkai nustatė, kad chromo chloridas yra geriausias gliukozės katalizatorius. Daugiausia HMF jis gauna iš gliukozės ir veikia esant 80 °C temperatūrai fruktozei ir 100 °C gliukozei.
Kai kurių ekspertų dėmesį patraukė galimybė gaminti HMF tiesiogiai iš gliukozės ir gana dideliais kiekiais. Naujoji technika yra žingsnis teisinga kryptimi, sako Leo Manzeris, bendrovės prezidentas Katalizinės įžvalgos , konsultacinė įmonė, įsikūrusi Vilmingtone, DE. Jis sako, kad žmonės ieško pigesnių žaliavų ir gero būdo gaminti HMF. Tai labai unikali, nuostabi sistema, kurią [Zhang] atrado.
Galutinis tikslas bus sukurti ekonomišką reaktorių, galintį paversti celiuliozės biomasę, pvz., žolę ir augalų stiebus, į HMF. Zhang sako, kad jo tyrimų grupė jau kuria metodą, kaip tiesiogiai panaudoti celiuliozę. Tačiau jis sako, kad pirmasis žingsnis bus sukurti komercinį procesą, skirtą gliukozės pavertimui HMF, ir tai užtruks kelerius metus.