研究人员利用细菌、电力和木材来制造更环保的尼龙材料

尼龙：从肮脏的生产到环保的革命

尼龙，这种轻盈而坚固的神奇材料，如今在我们的生活中无处不在，从衣物、绳索到汽车安全带，甚至模拟肌肉。生产尼龙的过程一直饱受环境问题的困扰。但现在，研究人员正致力于推动尼龙生产的革新，使之变得更加环保。

自上世纪三十年代尼龙这个词被用来描述由两种聚酰胺制成的纤维以来，尼龙就在不断地融入我们的生活中。它的独特性质使其在诸多领域都有广泛应用，从发动机部件和机器零件到风衣、绳索甚至人造肌肉。

尼龙的制造过程存在严重问题。这个能源密集型的化学提取过程起始于炼油厂的废品苯酚。在高温高压的氢气作用下，苯酚先被转化为环己醇，再进一步生成己二酸。这个过程会释放大约世界上 10% 的一氧化二氮，这是一种对全球变暖影响巨大的温室气体，其影响程度是二氧化碳的 265 倍。

随着全球尼龙需求不断增长，尤其是汽车行业预计的全球尼龙产量同比增长 6.4%，德国莱比锡大学的研究团队开始寻求一种更环保的生产方法。他们首先专注于通过另一种途径获取己二酸——使用电能代替氢气进行电化学合成。这个过程在水溶液中进行，只需要环境压力和温度。他们还尝试利用台湾假单胞菌将环己醇转化为己二酸。这一过程在早期的研究中已经得到证实。为了进一步净化生产过程，研究人员甚至开始从木质素中提取苯酚。木质素是木材工业的副产品，已经被视为塑料替代品和更环保的 3D 打印材料的基础。通过电化学过程，他们成功地将木质素转化为己二酸。他们还需要大幅提高 22 小时工艺的收率才能达到作为苯酚替代品的标准。该研究团队的负责人法尼什表示：“我们的目标是使整个尼龙生产链变得环保。我们希望通过使用生物基废物作为原料以及推动合成过程的可持续性来实现这一目标。”这项研究已经发表在《绿色化学》杂志上，标志着尼龙生产革新的开始。未来，我们期待一个更加环保、可持续的尼龙生产链，为我们的地球带来更积极的影响。