【儀器網(wǎng) 材料化工】作為五大工程塑料之一振奮起來,尼龍不僅是生活中常見的尼龍繩、尼龍布料等物品的原料利用好,還廣泛應(yīng)用于汽車深入各系統、機械制造、電氣電子等行業(yè)系列,用于制作軸承作用、齒輪、風扇葉片空間載體、電磁分配閥座等零部件高質量。尼龍有多個品種,常見的是尼龍6和尼龍66重要組成部分。相較之下流程,尼龍66擁有更大的強度、更好的耐磨性特點,在工業(yè)領(lǐng)域深刻變革,尤其是汽車工業(yè)領(lǐng)域有著更為廣泛的應(yīng)用。雖然尼龍66的市場規(guī)模無法于尼龍6相比和諧共生,但是近年來隨著汽車工業(yè)的發(fā)展質生產力,尼龍66的需求還在不斷快速增長。與此同時技術交流,生產(chǎn)尼龍66帶來的環(huán)境污染問題也愈加明顯先進的解決方案。
尼龍66的生產(chǎn)工藝一般是采用化學(xué)法合成,即用己二酸和己二胺制成尼龍-66鹽后在水溶液中進行縮聚創造更多。其中制備己二酸需要利用多步驟宣講活動、高耗能的化學(xué)氧化方法,利用濃硝酸氧化環(huán)己烷工藝技術,因此會產(chǎn)生大量一氧化氮效率、一氧化二氮等能對臭氧層造成破壞的溫室氣體,不僅污染大氣環(huán)境近年來,還會加劇臭氧層空洞講道理、大氣變暖等問題。
多年來技術先進,科學(xué)家一直在探索綠色清潔的己二酸合成方法以減少氮氧化物污染更多的合作機會,并且有了不少研究成果。例如2015年中國臺灣清華大學(xué)的兩位研究者在常溫常壓條件下利用臭氧和紫外線氧化環(huán)己烷(或環(huán)己醇、環(huán)己酮)得到己二酸行業分類;近期德國阿爾伯特-愛因斯坦大學(xué)的研究團隊采用鈀金屬催化體系以丁二烯為原料技術特點,通過雙羰基化反應(yīng)一步制成己二酸酯等。然而這些新工藝由于催化劑成本發展邏輯、催化效率凝聚力量、生產(chǎn)能力和規(guī)模化等問題聽得進,至今仍未實現(xiàn)廣泛的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用新的力量。
隨著工業(yè)生物技術(shù)的快速發(fā)展,在化學(xué)合成法之外便利性,生物合成法也開始應(yīng)用于己二酸的合成上全面展示。2000年含有從環(huán)己醇到己二酸的轉(zhuǎn)化途徑的基因簇被發(fā)現(xiàn),生物轉(zhuǎn)化環(huán)烷烴到環(huán)己醇進而轉(zhuǎn)化成為己二酸的途徑得以確定新技術。隨后研究者在己二酸生物合成途徑的開發(fā)上做了許多探索共同學習。
本月《自然·通訊》上刊登了一項我國研究團隊利用多酶級聯(lián)催化方法將環(huán)烷烴或環(huán)烷醇轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的二元羧酸尼龍單體的研究成果。研究團隊設(shè)計了一條含8個酶的生物合成途徑深入,并利用3種大腸桿菌進行表達效高,組合獲得菌群催化劑。這種生物合成方法只需要在常溫基礎、常壓和水相的溫和條件下就可以進行催化反應(yīng)使環(huán)己烷成為己二酸性能,不僅綠色、高效對外開放,而且成本低技術創新、后續(xù)處理簡單,有望解決困擾尼龍66產(chǎn)業(yè)發(fā)展的污染問題資料。
工業(yè)單位的污染排放監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測行業(yè)的重要市場廣泛應用。尼龍66的生產(chǎn)會產(chǎn)生氮氧化物,因此在環(huán)保政策約束下需要安裝空氣監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測廢氣排放情況橫向協同。如果新的綠色生產(chǎn)工藝得到推廣組合運用,相關(guān)監(jiān)測設(shè)備的需求必然會受到影響。然而我們也不必過于擔心迎難而上。隨著各國對環(huán)境保護越來越重視,環(huán)境監(jiān)測市場在很長一段時間內(nèi)整體還將持續(xù)增長探索。發(fā)展綠色生產(chǎn)工藝的不只有己二酸一種堅持先行,雖然工藝的發(fā)展會減少相關(guān)企業(yè)對監(jiān)測設(shè)備的需求,但是對于規(guī)模龐大的整體市場來說滿意度,受到的影響有限情況較常見。
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