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重大成就!湖大科研解决这个难题

作为世界三大合成纤维之一

尼龙及其衍生物已经遍及方方面面

以往,尼龙只能化学合成

污染大、能耗高、成本高昂

现在,这一困扰科学界和工业界

半个多世纪的难题有望得到解决

湖北大学生科院李爱涛教授团队

“创新尼龙单体己二酸合成策略”

利用生物技术实现尼龙的绿色合成

这一变革性成就入选

国家“十三五”科技创新成就展

该成果还曾在去年登上《自然·通讯》

1938 年 ,尼龙问世,因其高熔点和耐磨性受到热捧,并在此后代替了麻和亚洲丝,成为降落伞的主要材料并进一步替代金属制品,成为齿轮、凸轮和阀门的主要材料。

经过几十年发展,尼龙合成工艺已经十分成熟,但根本原理并没有实质性变化。制备尼龙合成中最关键的乙二酸时,需要利用硝酸在高温环境中催化,但硝酸会腐蚀设备,同时会产生氮氧化物。据统计,乙二酸生产产生的一氧化二氮占据全球该气体排放量的10%。李爱涛介绍,这些年来,化学界一直在寻找新的催化剂,但效果并不理想。

而现在,李爱涛团队的研究成果,完全从一个全新的角度切入,设计了一条全新的人工生物合成途径,通过使用生物催化剂、空气中的氧为氧化剂、在常温常压下水溶液中即可完成己二酸的制备。为这一困扰了业界超过80年的难题带来了解决的曙光。

李爱涛团队的研究方向

就是用酶来代替硝酸

催化环己烷在常温、常压下生成己二酸

在催化环己烷生成己二酸反应中

需要 8 种酶

他们先把这8种酶植入大肠杆菌

再将大肠杆菌放入环己烷悬浮液

常温常压下即可完成己二酸的转化

既省力又省成本

这种新工艺摒弃了硝酸

这种高腐蚀、高污染的催化剂

同时将反应条件从高温、高压

转变为常温、常压

这是质的变化

如何维持酶的活性

改进催化效率和稳定性

这是团队未来的重点研究方向

李爱涛对此很有信心

假以时日,这项新工艺也许会

开启新的尼龙材料时代

(来源:湖北大学)

【编辑:张靖】



文章如无特别注明均为原创! 作者: F_Robot, 转载或复制请以 超链接形式 并注明出处 峰哥博客
原文地址《 重大成就!湖大科研解决这个难题》发布于2021-11-3
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