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【中国德富塑料网】塑胶网、塑化网络资讯：近日，特拉华大学校长DIONISIOS VLACHOS 称，“我们的科研团队最近发现了一种新的催化剂，并与新的优异的化学技术结合在一起，研发出了超高产率、低成本的丁二烯。”

科学家的这一发明将使价值数十亿美元的塑料和橡胶行业引起巨大改变。一般用于制造轮胎、玩具和其他各种产品的合成橡胶和塑料都是用丁二烯生产的，通常丁二烯单体是由石油或天然气制造而成的，因此对环境会造成很多的污染。但是最近在美国，有三所研究型大学的科学家团队在制造丁二烯方面有了很多创新之举，因此可以预见，在不久的将来，这些人造材料将会变得更加环保。

来自特拉华大学，美国明尼苏达大学和麻省理工大学的科学家团队发明了一种利用可再生能源，如树木、草和玉米来生产丁二烯的工艺。

这项研究成果将在美国化学学会的ACSSustainable Chemistry and Engineering(绿色化学与工程领域的主要期刊)发表，该研究的作者均属于特拉华大学能源创新催化中心(CCEI)，它也是由美国能源部资助的在能源领域的前沿研究中心。

CCEI的主任Dionisios Vlachos、 Allan、Myra Ferguson(特拉华大学化学与生物分子工程教授 )和研究的合著者，说“我们的科研团队最近发现了一种新的催化剂，并与新的优异的化学技术结合在一起，研发出了超高产率、低成本的丁二烯，这项研究将在产值数十亿美元的塑料和橡胶行业引起巨大改变。”

日常生活中广泛使用的材料中的主要的化学成分就是丁二烯。当这种四碳分子经历化学反应而形成聚合物的长链时，即可形成用于制造耐磨轮胎的丁苯橡胶(SBR)， 当混合其他组分制成丁腈橡胶(NBR)时，它又可成为软管，密封件和医用橡胶手套的主要成分。

在塑料领域，丁二烯是丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯(ABS)的主要化学成分，ABS是一种硬塑料，可以成型为各种刚性形状。坚韧的ABS塑料可用于制造视频游戏机，汽车零件，运动用品，医疗器械和互锁塑料玩具砖等产品。

Vlachos说：“过去10年来，由于其在商业产品中占据越来越重要的地位，科学家们也纷纷转变了对可再生化学品和丁二烯的学术研究的重点。

Vlachos说：“我们团队的成功是基于将新型催化材料研究与化学新方法相结合的理念，这是一个很好的例子，因为这项研究成果具有里程碑的意义。

新化学三步法

新化学三步法制造技术是从生物质衍生糖开始的，使用CCEI开发的技术，该团队首先将糖转化为称为糠醛的环状化合物。 在第二步中，该团队进一步将糠醛加工成另一种称为四氢呋喃(THF)的环状化合物。

正是在第三步，该科研团队在化学制造技术上有了突破性的进展。他们通过使用CEEI中心研发的新型催化剂“磷全硅沸石”，成功以高产率(大于95%)的方法将THF转化为丁二烯。

该科研团队称这种新的选择性反应为“脱水 – 脱环”反应，以此来表示其同时去除水和使环状化合物开环的能力。

麻省大学阿默斯特校区的教授Wei Fan说：“我们发现由二氧化硅和沸石负载的磷基催化剂对制造丁二烯等化学品具有很高的选择性。 “在控制某些工业化学用途的能力方面，若将磷基催化剂与其他催化剂相比较的话，这些磷材料表现出优异的独特性，对于我们在CCEI开发的一系列催化剂可以起到很好地补充作用。”

自2009年开始，CCEI便借助于转型催化技术，利用天然生物资源去生产可再生的化学品和生物燃料，其中发明可再生橡胶就是CCEI更高层次研究计划的一部分。

明尼苏达大学的教授Paul Dauenhauer(CCEI联合主任和此研究作者之一)说，“这种更加先进的技术显著提高了我们借助木质纤维素获取分子板的能力。”

其他合著作者包括Michael Tsapatsis教授，博士后研究员Dae Sung Park，Charles Spanjers，Limin Ren和Omar Abdelrahman，研究生Katherine Vinter，他们均来自明尼苏达大学。

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