格罗宁根大学 使用酸裂解木质纤维素生物质以生产糠醛
利用可见光和氧气，糠醛被转化成羟基丁烯内酯，然后用不同的醇对其进行改性，生成烷氧基丁烯内酯单体，这些单体可以利用紫外光聚合成涂料
荣誉:格罗宁根大学乔治·赫曼斯和帕科·维瑟 格罗宁根大学的有机化学家和荷兰跨国公司阿克苏诺贝尔(一家全球主要的油漆和涂料生产商)开发了一种工艺，使他们能够利用光、氧气和紫外光将生物质转化为高质量的涂料
这种工艺将可再生资源与绿色化学结合在一起，可以取代以石化为基础的单体，如丙烯酸酯，后者目前被用作涂料、树脂和油漆的建筑材料
12月16日，一篇关于这一新过程的论文发表在《科学进展》杂志上
涂料无处不在，从你房子上的油漆到你智能手机屏幕上的保护层
它们保护表面免受刮伤、天气或日常磨损
大多数涂料由基于丙烯酸酯单体的聚合物组成，全球丙烯酸酯产量超过3
每年500万吨，全部来自化石燃料
为了使这些涂料更具可持续性，格罗宁根大学的科学家们在有机化学教授本·费里加的带领下，与涂料生产商阿克苏诺贝尔的科学家们合作
“我们想用木质纤维素作为原材料，”乔治·赫曼斯博士说
D
费林加小组的学生，也是《科学进展》论文的第一作者
木质纤维素占植物木质部分的20%至30%，是地球上最丰富的生物质原料
目前，它主要用作固体燃料或用于生产生物燃料
赫曼斯解释说:“木质纤维素可以用酸裂解，产生化学建筑材料糠醛，但需要对其进行改性，使其适合生产涂料。”
他使用了他们小组开发的一种方法，将糠醛转化为一种类似丙烯酸的化合物羟基丁烯内酯
“化学转化仅使用光、氧和简单的催化剂，不会产生废物
唯一的副产物是甲酸甲酯，它可用于替代其他工艺中的含氯氟烃
" 该论文的第一和第二作者托马斯·弗里斯(左)和乔治·赫曼斯，在用于将糠醛转化为羟基丁烯内酯的流动系统的前面
学分:格罗宁根大学费林加实验室 羟基丁烯酸内酯的部分结构类似于丙烯酸酯，但分子的反应部分是环状结构
“这意味着它的活性比丙烯酸酯低，我们面临的挑战是进一步修饰分子，使其成为有用的聚合物
这是通过向羟基丁烯内酯中加入不同的绿色或生物基醇，生成四种不同的烷氧基丁烯内酯单体来实现的
在引发剂和紫外光的帮助下，这些单体可以转化成聚合物和涂层
“涂层由交联聚合物链组成
通过结合不同的单体，我们可以得到不同性质的交联聚合物
“例如，虽然所有的聚合物都会覆盖玻璃，但一种组合也能在塑料上形成涂层
通过添加更多的刚性单体，形成了更硬的涂层，其性能与汽车上的涂层相当
这样，这些涂层可适用于不同的目的
“我们利用绿色化学，成功地从可再生资源——木质纤维素——中创造出涂料，”赫曼斯总结道
“我们的涂料质量与目前的丙烯酸酯涂料相似
“在这个过程的两个步骤中，专利申请已经提交给该项目的工业合作伙伴阿克苏诺贝尔
赫曼斯现在正在研究一种不同的建筑材料，这种材料来源于糠醛，用于生产其他类型的聚合物涂料
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