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  在我们的车箱内,几乎所有配件都是石油的副产品。如塑料挡泥板、座椅中的海绵等等。可以说,世界上的石油至少有十分之一不是用来驱动发动机,而是用作化工产品的原料。无论是从化妆品到清洁剂生产,还是从织物到汽车零配件的生产都离不开这些原料。
  近几年来,一方面随着石油资源的用途越来越广,另一方面这类资源也变得越来越稀有。这就促使研究人员和企业设法用其他原料来代替这些石油资源。比如,人们正在利用可再生资源来制取大量的化工产品(如玉米、柳枝稷等等)。目前,利用生物质制取化工产品的研究和对生物燃料的研究受到人们更多的关注。研究人员希望通过对这两种方法的研究,不久能够为我们实现由石油提炼到生物质提炼的转变。
  布鲁克林工学院高分子生物催化与反应研究中心主任理查德·格罗斯(Richard Gross)博士说:“随着石油价格的上涨和气候的变化,经济发展的方向开始转向通过植物提取物来制取化工原料的方法上来。”
  化工产业正在实现这样一个转变,他们至少可以先从一部分产品开始。杜邦公司发明的将玉米糖转化制成丙二醇物质的方法就是其中一个成功的例子。以丙二醇作为起点,杜邦公司又发明了一种新的叫Cerenol的聚合物,以替代一些石油化工产品,如车用油漆中的石油提取成分。
  同样,生物科技巨头美国嘉吉(Cargill)公司也开始利用蔬菜油制取一种用在聚氨酯泡沫中的聚合物,这种泡沫主要用于床垫、家具和车用座椅上。嘉吉公司称这种化合物不仅能够节约原油、减少碳排放,其本身也有一些优良的特性,例如质地均匀、承载力强等。
  研究人员声称,若想达到由生物提炼物来替代大规模的基于石油化工的产品,至少还需要有一个比较经济的加工化工原料的方法。

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弗洛斯特和德拉斯写下从生物提取尼龙原料的化学过程

约翰·弗罗斯特(John Frost)和克伦·德拉斯(Karen Draths)是一对化学家夫妇。在20世纪90年代末,他们创造出了一种微生物——可以把葡萄糖转化成芳香醇。这种芳香醇化合物主要用作塑料制品的原料,过去一直是用石油提取制成。
  弗罗斯特博士的父亲是一个牙医,他的很多病人都是化学家,小的时候他曾听父亲讲述过这些化学家的工作,并非常崇拜这些化学家。从那以后他开始对微生物十分的着迷,并促使他致力于这方面的研究。
  弗洛斯特和德拉斯博士是美国密歇根州立大学的教授。2006年12月他们辞职,创办了“Draths Corporation”公司。最近,他们发明了间苯三酚的生物制取物(可以替代粘和树脂中的致癌物质甲醛)。同时,这家公司也正在研发一种可以使用诸如淀粉和纤维素等可再生物来制取尼龙的方法。
  弗洛特斯说:“如果使用这种方法,那么生产过程中所排放的二氧化碳就能够作为生产化学品和聚合物的原料进行再生产”(意指二氧化碳能够再循环利用,既节省了资源又减少了污染排放)。
  为了使生物质制取更具引人注目的经济效益,研究人员正在研究如何降低从生物质中提取的碳水化合物(如糖、乙醇)转换成聚合物时所造成的能耗。格罗斯特和他所在大学的同事开始使用一种酶来实现这一目标——利用这种酶不仅可望生产出一种可生物降解的聚酯涂料,同时还可获得许多副产品。
  许多研究人员也同时在开发和利用可再生原料生产新材料,这些新材料有望成为一些公司致力于生物化工生产的又一个新的经济驱动力。
  例如,纽约州立大学化学家乔治·约翰(George John)博士及其他一些化学家,利用水果加工厂的副产品作为原料,研制出了一种掌控药物摄入量的聚合物凝胶。通过在凝胶中加入一种酶(会在几个小时内分解掉),研究人员据此可以掌握药效的释放情况。
  更多的研究人员希望能够加入到这一领域中来,由于石油价格的上涨迫使各个国家增加生物燃油的产量,包括副产品丙三醇(甘油)的产量。
  化学家基恩·西蒙(Keith Simons)是“向丙三醇挑战”项目(由英国企业和大学的一个联合组织发起)的顾问,他说“可以证明丙三醇是一种非常有价值的产品”。该项目每年360万美元的经费全部用于催化剂的研发,以及其他以丙三醇为原料生产各种下游化学品的技术研发。
  杜邦公司负责生物科学技术的副主席约翰·皮尔斯(John Pierce)博士说,这种生物化学研究的回报无疑是巨大的和无法估量的。SORONATM是杜邦公司最先进的聚合物平台,他指出,由SORONATM聚合物织成的纤维织物的优点包括更加贴身和舒适,手感柔软、容易染色、抗绉抗缩。
  最近,杜邦公司的研究人员发现,由生物制成的丙二醇可用于生产化妆品和飞机除冰产品。目前,化妆品中使用的是这一物质的优级醇,与传统产品相比,对皮肤刺激很小。
  皮尔斯说,一些除冰产品中使用的工业醇也可以生物降解,且优于其他产品。