长期以来，尼龙一直是由石油基原料生产的。然而，这对环境是相当有害的，因为使用了不可再生的化石资源，同时需要大量的能源，并且在生产过程中会排放出破坏气候的一氧化二氮。来自Helmholtz环境研究中心（UFZ）和莱比锡大学的一个研究小组现在已经开发出一种工艺，可以通过电化学合成和使用微生物从苯酚生产己二酸（尼龙的两种组成部分之一）。该团队还声称，苯酚可以被木材工业的废料所取代。这些废料可用于生产生物基尼龙。该研究工作发表在《绿色化学》刊物上。


    在T恤衫、丝袜、衬衫和绳索中，或作为降落伞和汽车轮胎的成分，聚酰胺作为合成纤维被广为使用。在20世纪30年代末，这种合成聚酰胺被命名为“尼龙”。尼龙6和尼龙6,6是两种聚酰胺，约占全球尼龙市场的95%。到目前为止，它们都是由化石原料生产的。然而，这种石化工艺对环境有害，因为它在全球范围内排放了约10%的破坏气候的一氧化二氮，并且需要大量的能源。Helmholtz环境研究中心（UFZ）的电子生物技术工作组组长FalkHarnisch博士表示："我们的目标是使整个尼龙生产链对环境友好。若是我们利用生物基废料作为原料，并使合成过程具有可持续性，我们的目标是有可能实现的。"

    由Falk Harnisch和Rohan Karande博士领导的莱比锡大学研究人员在《绿色化学》上发表的一篇文章中描述了如何实现这一目标。例如，尼龙由大约50%的己二酸组成，到目前为止，己二酸是通过工业方式从石油中提取的。在第一步，苯酚被转化为环己醇，然后再转化为己二酸。这个能源密集型的过程需要高温、高压和大量的有机溶剂。它还会释放出大量的一氧化二氮和二氧化碳。研究人员现在已经开发出一种工艺，他们可以使用电化学工艺将苯酚转化为环己醇。Falk Harnisch博士解释称："其背后的化学转化与既有工艺相同。然而，电化学合成用电能代替了氢气，它在水溶液中进行，只需要环境压力和温度。"

    该研究的第一作者、Helmholtz环境研究中心（UFZ）化学家Mijel Chávez Morejón博士称：“为了使这一反应尽可能快速有效地进行，需要一种合适的催化剂。这将最大限度地提高反应所需的电子数量和提高苯酚转化为环己醇的效率。在实验室实验中，碳基铑催化剂显示了最好的生产效率（几乎70%的电子和略高于70%的环己醇）。相对较短的反应时间、高效的产量、对能源的有效利用以及与生物系统的协同作用使这一过程对于联合生产己二酸具有吸引力。”在早期的研究中，由Katja Bühler博士和Bruno Bühler博士领导的另外两个Helmholtz环境研究中心（UFZ）工作小组发现了丁香假单胞菌如何在第二步中将环己醇转化为己二酸。Rohan Karande博士称："直到现在，还不可能通过微生物将苯酚转化为环己醇。我们已经用电化学反应填补了这一空白。"


    莱比锡大学的研究人员通过开发出一种替代品，来替代由化石原料生产的苯酚，填补了环境友好型尼龙生产方面的又一空白。为此，他们使用了诸如丁香酚、儿茶酚和愈创木酚等单体，这些单体都是作为木质素（一种木材工业的废品）的降解产物产生的。Falk Harnisch表示："对于这些模型混合物，我们已经能够证明，可以将它们加工合成一直到己二酸。"

    然而，在木质素基的尼龙进入市场之前，还有很长的路要走。例如，到目前为止，科学家们在22小时的整个过程中（即通过微生物和电化学反应步骤从木质素残留物的单体到己二酸）实现了57%的产率。Micjel Chávez Morejón称："这是一个非常好的产量"。这些结果仍然只是基于毫升级别的实验室测试。在未来两年内，将为扩大该工艺的规模创造先决条件。这种技术转让不仅需要对整个过程有更好的理解，而且还需要使用真正的木质素混合物而不是模型混合物，以及电化学反应器的改进。Falk Harnisch和Rohan Karande一致表示："木质素基尼龙的工艺体现了电化学-微生物工艺的巨大潜力，因为可以通过各种成分的智能组合方式建立最佳的工艺链。”     上搜料工程塑料超市www.soliao.com，可以直达现货商城，全部商品都是原厂原包真货，24小时发货，全国含税含运费。