美國(guó)愛荷華州州立大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)混合技術(shù)創(chuàng)建生物可再生尼龍

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美國(guó)愛荷華州州立大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)混合技術(shù)創(chuàng)建生物可再生尼龍

美國(guó)愛荷華州立大學(xué)的工程師們于2016年2月9日宣布，已開發(fā)出一種混合過(guò)程，可結(jié)合生物和電催化作用將葡萄糖轉(zhuǎn)化為生物基不飽和尼龍6，6(UPA6，6)，這種尼龍6，6在其主干中擁有一個(gè)額外的雙鍵優(yōu)點(diǎn)，可以用來(lái)調(diào)整聚合物的性質(zhì)。他們的研究成果已刊載在德國(guó)《應(yīng)用化學(xué)(Angewandte Chemie)》雜志國(guó)際版封面上。

該過(guò)程使用了使釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)工程化的菌株作為初始生物催化劑，用于將葡萄糖轉(zhuǎn)化為粘康酸，據(jù)報(bào)道，在酵母中粘康酸有最高的滴度為559.5mg L-1。無(wú)需任何分離，粘康酸可進(jìn)一步被電催化氫化成為3-己烯酸，盡管有生物雜質(zhì)存在，也可達(dá)94%的產(chǎn)率。生物基不飽和尼龍6，6(不飽和聚酰胺-6，6)最終可采用己甲撐二胺使3-己烯酸聚合而獲得。

以前曾試圖將生物催化和化學(xué)催化相結(jié)合來(lái)生產(chǎn)生物可再生化學(xué)品，其結(jié)果是轉(zhuǎn)化率低，通常是因?yàn)樯镞^(guò)程留下殘余雜質(zhì)，會(huì)危害化學(xué)催化劑的有效性。

由Zengyi Shao 和 Jean-Philippe Tessonnier為主的研究人員也隸屬于美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)愛荷華州可再生化學(xué)品工程研究中心(CBiRC)。

混合技術(shù)創(chuàng)建生物可再生尼龍的流程

工程師們表示，混合轉(zhuǎn)化技術(shù)提供了許多優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)可在室溫下進(jìn)行，它使用廉價(jià)而豐富的金屬，而不是珍貴的元素如鈀或鉑，和其他化合物，涉及的反應(yīng)由水產(chǎn)生。

研究人員進(jìn)行了嘗試，并立即開展工作。這個(gè)過(guò)程不需要額外的化學(xué)品補(bǔ)充，令人驚訝的是，在環(huán)境溫度和壓力下進(jìn)行，對(duì)于這種類型的過(guò)程這是非常罕見的。