蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，卡迪夫大學(xué)（Cardiff University）的研究人員開發(fā)了一種更環(huán)保、更可持續(xù)的方法，用以制造一種塑料材料。這種材料可廣泛應(yīng)用于牙刷、吉他弦、醫(yī)用植入物、建筑材料和汽車零部件等。

（圖片來源：卡迪夫大學(xué)）

該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種制造環(huán)己酮肟的全新方法，環(huán)己酮肟是塑料材料尼龍6的前體。作為關(guān)鍵構(gòu)建材料，尼龍6可用于汽車、飛機(jī)、電子、服裝和醫(yī)療行業(yè)。據(jù)估計(jì)，到2024年，全球尼龍6的年產(chǎn)量預(yù)計(jì)將達(dá)到900萬噸左右。因此，研究人員致力于開發(fā)更環(huán)保、更可持續(xù)的環(huán)己酮肟生產(chǎn)方法。

目前，工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)己酮肟的方法，采用過氧化氫（H2O2）、氨（NH3）和一種名為鈦硅分子篩（TS-1）的催化劑。與其他許多化學(xué)反應(yīng)過程一樣，在這個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中使用的H2O2，都是從別處生產(chǎn)，經(jīng)過運(yùn)輸過程才能使用。這是一個(gè)成本高昂、碳排放密集的過程，將高濃度H2O2運(yùn)輸?shù)阶罱K用戶手中后，才能進(jìn)行稀釋。這樣濃縮過程中使用的能量就被大量浪費(fèi)了。同樣，通常用于延長H2O2保質(zhì)期的穩(wěn)定劑，可能會影響反應(yīng)器的壽命。在獲得最終產(chǎn)品之前，往往需要將其清除，這會進(jìn)一步增加經(jīng)濟(jì)和環(huán)境負(fù)擔(dān)。

為了解決這些問題，該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種方法，利用一種由金鈀（AuPd）納米顆粒組成的催化劑，在稀釋的氫和氧流中原位合成H2O2。這些顆粒直接裝載在TS-1或二級載體上。納米顆粒的尺寸大約在1到100納米之間。與塊狀材料相比，其表面積與體積比很大，很適合用作催化劑材料。

該方法是在以前被認(rèn)為極不利于H2O2生產(chǎn)的條件下進(jìn)行的。與當(dāng)前商業(yè)工藝相比，環(huán)己酮肟的產(chǎn)量相當(dāng)，同時(shí)避免了商用H2O2的主要缺點(diǎn)。

此外，該團(tuán)隊(duì)還展示了這種方法的多樣性，生產(chǎn)其他一系列重要的工業(yè)化學(xué)制品。這些化學(xué)品具有廣泛的用途。

該研究的主要作者Dr Richard Lewis表示：“這項(xiàng)工作代表朝著更可持續(xù)的選擇性化學(xué)轉(zhuǎn)化邁出積極的第一步，并有可能取代目前生產(chǎn)環(huán)己酮肟的工業(yè)路線。通過這種新方法生產(chǎn)的H2O2，可用于其他一系列目前依賴于TS-1和H2O2的工業(yè)應(yīng)用。這代表著工業(yè)氧化化學(xué)或?qū)⒎旄驳氐淖兓?。這清楚地表明，通過學(xué)術(shù)和工業(yè)合作，可以對當(dāng)前的領(lǐng)先技術(shù)進(jìn)行重大改進(jìn)，從而大幅節(jié)約成本，減少主要工業(yè)過程中的溫室氣體排放?！?/p>

這項(xiàng)研究由卡迪夫大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)，并與UBE公司、上海交通大學(xué)、哈維爾研究中心（Research Complex at Harwell）、巴斯大學(xué)（University of Bath）和理海大學(xué)（Lehigh University）合作進(jìn)行。

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