달콤한 나일론 옷

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설탕이 곧 여러분이 입고 있는 나일론 원단의 원료가 될 것입니다. 생명공학 및 나노기술 연구소(IBN)의 연구원들은 나일론의 구성 요소 중 하나인 아디프산을 설탕에서 전환할 수 있는 새로운 공정을 발견했습니다.

나일론은 밧줄, 카펫, 칫솔모, 심지어 옷까지 만드는 데 사용되는 바로 그 나일론입니다. 현재 아디프산의 생산 공정에는 석유 기반 화학 물질의 질산 산화 공정이 포함됩니다. 이 공정은 상업적으로 사용되는 많은 양을 생산하지만 지구 온난화에 크게 기여하는 아산화질소를 많이 배출합니다.

IBN의 전무이사인 재키 잉 교수는 화석 연료의 지속적인 사용과 천연 자원의 감소로 인한 환경 문제 증가를 연구의 주요 추진 동기로 꼽았습니다. 그는 자신의 연구팀이 "특허받은 촉매 기술"을 사용하여 설탕을 아디핀산으로 전환하는 지속 가능하고 친환경적인 솔루션을 생각해냈다고 말했습니다.

'친환경' 아디핀산은 점액산에서 얻을 수 있습니다. 뮤신산은 설탕에서 산화되며 과일 껍질에서 찾을 수 있습니다. 현재 사용되고 있는 공정은 수율과 제품 효율이 매우 낮은 여러 단계를 거칩니다. 또한 고압의 수소 가스와 강산을 사용하는데, 이는 모두 가혹하고 안전하지 않으며 비용이 많이 듭니다.

IBN이 개발한 화학 공정은 환원과 탈수를 통해 산소와 수분을 각각 제거하는 점산의 탈산수화를 포함합니다. 과학자들은 반응기 중 하나에서 알코올 용매(전이 수소화 반응)와 탈산수화를 결합하면 99%의 순수 아디핀산을 높은 수율로 얻을 수 있다는 사실을 발견했습니다.

이 방법은 최소한의 단계(1~2단계)를 사용하고 조건이 가혹하지 않으며 결과물이 순수하기 때문에 실제로 산업용으로도 적용될 수 있습니다. 온실가스의 양도 줄어듭니다.

IBN의 친환경 화학 및 에너지 그룹 리더인 유겐 장 박사도 연구팀의 노력을 칭찬했습니다. 그는 이들의 연구가 바이오 기반 아디핀산 개발에 많은 가능성을 보여줬다고 언급했습니다.

그는 설탕에서 아디핀산을 효율적으로 전환하는 새로운 프로토콜과 이를 통해 산업화를 한 걸음 더 앞당길 수 있게 된 것에 대해 흥분을 감추지 못했습니다. 그는 친환경 기술을 완성하기 위해 원시 바이오매스를 공급 원료로 사용하는 것에 대해 암시했습니다.

더 깨끗하고 저렴한 공정은 산업화가 세계를 계속 지배함에 따라 가야 할 길입니다. 모든 기업은 온실가스 배출량 감축에 기여하기 위해 노력해야 합니다.

저자 소개

Chin Trento

Chin Trento는 일리노이 대학교에서 응용 화학 학사 학위를 받았습니다. 그의 교육적 배경은 다양한 주제에 접근할 수 있는 폭넓은 기반을 제공합니다. 그는 Stanford Advanced Materials(SAM)에서 4년 넘게 첨단 소재 관련 글을 쓰고 있습니다. 이 글을 쓰는 주된 목적은 독자들에게 무료이면서도 양질의 자료를 제공하는 것입니다. 그는 독자들이 발견하는 오타, 오류 또는 의견 차이에 대한 피드백을 환영합니다.

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