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来源：专家库 作者： 叶丹 2023-08-31 08:59
美因茨大学和赢创的研究人员开发出一种创新方法，可裂解和氧化碳氢化合物中的双键和三键。
聚酰胺存在于许多不同的产品中，例如登山绳、尼龙降落伞和3D打印材料。二羧酸是这些聚酰胺的化学结构单体。然而，由于目前从饱和或不饱和碳氢化合物中生成二羧酸的方法往往涉及多个步骤以及重金属和强酸的使用，同时相关的能源消耗和成本也很高，因此迄今为止，二羧酸的生产一直具有挑战性。此外，该过程通常会释放氮氧化物（NOx），而氮氧化物是对气候影响最大的温室气体之一。美因茨大学和赢创的研究人员最近开发了一种生产二羧酸的环保方法。他们在最近的《自然-通讯》上发表了一篇论文，对此进行了报告。
电化学提供了新机遇
美因茨大学Siegfried Waldvogel教授表示："我们的技术是第一种利用石化化合物甚至不饱和脂肪酸制造聚酰胺单体的工艺。这项新技术采用电化学方法，将带有双键或三键的碳氢化合物转移到充满溶剂的电解池中。然后加入氧气，氧气浓度越高，过程越有效。”
Siegfried Waldvogel解释说：“我们的工艺真正吸引人的地方在于，阳极和阴极都需要电化学干预。” 在阳极产生氧化自由基的同时，对面电极上的氧气会被还原成超氧阴离子。自由基和超氧阴离子在溶液中聚集在一起，发生反应生成所需的产物羧酸。研究人员在标准和流动电解池中成功地重复了这一过程。
加工过程仅需氧气、电力和碳氢化合物
这种新技术有许多优点：不再需要重金属和强酸，也不会产生氮氧化物。唯一需要的起始材料是氧气、电力和带有双键的碳氢化合物。由于不会产生副产品，而且溶剂可以回收和循环利用，该工艺的成本效益非常高。Siegfried Waldvogel总结称：“这是一种创新的、危害较小的羧酸生产工艺，因此为那些希望用绿色方法取代破坏气候的工艺的制造商提供了宝贵的选择。研究小组目前正在扩大实验室工艺的规模，使其能够用于商业用途。”
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