新的化学技术可以产生Petroleum-Like液体来自可再生植物
一组研究人员从美国国家科学基金会中心可持续发展的基于聚合物的明尼苏达大学双城已经开发出一种亚博老虎机网登录化学结合发酵和化学精炼技术,可以产生petroleum-like液体来自可再生植物。
这些可再生液体可以作为今天的更可持续的替代化石燃料用于制造日常塑料容器和包等产品,汽车配件,润滑油,肥皂。
这项新研究的加州大学伯克利分校的科学家们发表在明尼苏达大学化学性质领先同行评议的化学期刊出版集团。
科学家已经难以使用植物作为塑料的来源,因为他们大多是由糖的分子从石油中获得。糖在植物的关键是葡萄糖,其中包含过多的氧气和6个碳太小了许多重要的应用。为了使用植物新材料,必须解决两个问题——;转换过程需要带氧原子的葡萄糖亚博网站下载,和分子必须合并成更大的产品。
可持续聚合物NSF中心的研究人员发现了一个最优技术使可持续的液体从石油中获得类似通过结合两种技术。首先,从植物和微生物发酵获得葡萄糖去除大部分的氧气。在第二步中,金属氧化物催化剂剥夺了剩余的氧气和分子结合在一起做一个有用的烯烃分布,是化工行业的基石。
早期“我们的观点是我们需要找到一个分子可以很容易用发酵可以带大部分氧气从葡萄糖,”米歇尔Chang说,化学和化学和生物分子工程学教授在加州大学伯克利分校和项目的领导人。“我们优化的化学利用分子生物学的独特功能,之后我们可以解决其余的问题用金属纳米催化剂。”
Chang教授的小组开发了一种独特的应变大肠杆菌葡萄糖转化成8增长——十羟基酸,与只有少数分子氧原子的链。通过基因工程微生物进行了优化,这样他们就可以“生长”这些分子的糖。
Chang说,目标分子设计剩下的氧气在战略位置使下游转换为一组研究人员更有效的明尼苏达大学化学工程与材料科学教授保罗Dauenhauer。亚博网站下载亚博老虎机网登录
“biorenewable分子Chang教授的小组是完美的原料催化精炼、“Dauenhauer说,他研究的合著者之一。亚博网站下载“这些分子包含足够的氧气,我们可以很容易将其转换成更大更有用的分子使用金属纳米催化剂。这允许我们根据需要调节分子的分布产品,就像传统的石油产品,除了这一次我们使用可再生的资源。”
Dauenhauer明尼苏达大学的实验室筛选一系列广泛的催化剂来证明bio-petroleum分子由发酵可以转化为一系列重要的化学物质。关键的结果包括小分子聚合物聚乙烯和聚丙烯塑料袋和中型分子用于制造橡胶材料。亚博网站下载
更重要的是能够将发酵产品分子结合在一起产生较大的分子,可以作为制造业的基础soap-like分子为润滑油清洁程序和长链分子。可能产品的宽度取决于选择的催化剂和反应条件意味着fermentation-catalysis技术相结合可以调整生产几乎全部的未处理的化工原料,可用于制造工艺;像传统石油但biorenewable资源。亚博网站下载
发酵相结合的混合方法和化学精炼的经济竞争与常规产品来自化石燃料的同时改善可持续性。技术集成找到最低,成本最低的处理技术导致整体最有效方法的化学物质。
“这是一个独特的科学方法到一个新的可持续的技术之间的协同研究,促进不同研究小组支持可持续聚合物,在NSF中心”Marc Hillmyer说,中心主任和明尼苏达大学的化学教授。“团队合作,结合重点解决这个问题产生了一种新的方法,也不可能在个人的研究小组。”
”这个推进可持续聚合物从NSF中心展示了一个真正的创新,绿色进入价值的聚合物/塑料积木,“NSF化学部门主任大卫•伯科威茨说。”通过巧妙地结合生物学和化学,Chang团队打开了一个新的潜在bio-renewable替代石油裂化。这些结果展示如何NSF投资合作,跨学科科学能推动信封向更可持续发展化学工业。”亚博老虎机网登录
阅读完整的研究报告,题为“双cellular-heterogeneous催化剂烯烃的生产葡萄糖,战略”参观化学性质的网站。
来源:https://csp.umn.edu/
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