重大成就!湖大科研解决这个难题



重大成就!湖大科研解决这个难题

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【重大成就!湖大科研解决这个难题】

重大成就!湖大科研解决这个难题

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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】

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