Wissen-News Leipziger Forscher entwickeln Verfahren für Bio-Nylon-Produktion auf Holzbasis
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05. Juli 2023, 13:09 Uhr
Leipziger Forscher haben ein Verfahren entwickelt, wie sie Grundstoffe für die Nylon-Produktion biobasiert herstellen können. Die Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung zeigten auch, dass Phenol durch Abfallstoffe aus der Holzindustrie ersetzt werden kann.
Forscher des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig haben ein Verfahren entwickelt, wie Grundstoffe für Nylon-Kunstfasern statt auf Erdölbasis mithilfe biobasierter Abfallstoffe hergestellt werden können. Konkret geht es um den Grundstoff Adipinsäure, aus dem Nylon zu 50 Prozent besteht. Adipinsäure wird bisher industriell aus Erdöl gewonnen, wobei zunächst Phenol zu Cyclohexanol umgewandelt wird, das später zur Adipinsäure umgesetzt wird. Bei dem energieintensiven Verfahren werden viel klimaschädliches Lachgas (Distickstoffmonoxid) und Kohlenstoffdioxid freigesetzt.
Die Leipziger UFZ-Forscher entwickelten nun ein Verfahren, in dem sie Phenol mithilfe eines elektrochemischen Prozesses in Cyclohexanol umwandelten. Nach Angaben der Forscher ist die chemische Umwandlung dieselbe wie beim bisherigen Verfahren. Allerdings ersetzt die elektrochemische Synthese das Wasserstoffgas durch elektrische Energie. Zudem findet der Prozess in wässriger Lösung statt und benötigt lediglich normalen Umgebungsdruck und Raumtemperatur. Um eine möglichst schnelle und effiziente Reaktion zu erzielen, kommt ein auf Kohlenstoff basierten Rhodium-Katalysator zum Einsatz, der die Menge der für die Reaktion notwendigen Elektronen maximieren soll.
Die UFZ-Wissenschaftler konnten zudem aufzeigen, wie das aus fossilen Ausgangsstoffen produzierte Phenol perspektivisch durch Abfallstoffe ersetzt werden kann. Dafür setzten sie Monomere wie beispielsweise Syringol, Catechol oder Guaiacol ein, die allesamt als Abbauprodukt von Lignin - einem Abfallprodukt der Holzwirtschaft - anfallen.
(dni)
