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美国明尼苏达大学的研究人员发明了一个突破性的工艺,从树和草生产可再生汽车轮胎

2017-02-10 139浏览 标签: 美国可再生轮胎

201728,美国明尼苏达大学介绍了其带领的研究团队所发明的一项新技术,可以用树木和草作为原料生产汽车轮胎。这一过程可能使轮胎生产行业转向使用可再生资源,对数十亿美元的轮胎行业产生重大影响。



(图片来自美国明尼苏达大学)


传统的汽车轮胎主要由石油基原料制成,并不是环境友好材料。近十年来,轮胎行业的一个主要创新方向就是生产生物质衍生的异戊二烯替代传统轮胎原料。大部分的尝试集中在发酵技术,然而,已经证明微生物对异戊二烯的生成比较困难,通过完全生物过程对其的制备没有成功。

美国明尼苏达大学可持续聚合物中心的研究人员们在美国国家科学基金会的支持下,集中研究了一种以生物质(包括草、树木和玉米衍生糖)为源头生产异戊二烯的新工艺。这种新方法首先将生物质来源的糖由微生物发酵生成中间体——衣康酸(itaconic acid);而后将衣康酸与氢气反应生成甲基四氢呋喃,在这一步骤中,研究团队通过使用一种独特的金属-金属组合高效催化剂,对此步骤进行了优化;最后,甲基四氢呋喃通过脱水生成异戊二烯,研究团队在这一步骤中实现了工艺突破,通过团队发现的P-SPPPhosphorous Self-Pillared Pentasil)催化剂,得到了高达90%的催化效率。这三个步骤的结合实现了生物质来源异戊二烯的有效生产。研究人员表示,P-SPP这种新型的含磷沸石固体酸催化剂,其性能令人惊讶,它所表现的卓越催化效率是使可再生异戊二烯生产变得可行的原因。

 步骤二、步骤三化学式(图片来自文献)


该研究的相关科研成果刊录在了近期的ACS Catalysis(《ACS催化剂》)杂志上,该技术已经被明尼苏达大学申请专利,相关技术许可可通过该校的商业化办公室获得。

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