나무와 옥수수에서 재생 가능한 페인트, 코팅 및 기저귀를 만드는 촉매제

대중은 페인트 및 코팅에서 끈적끈적한 접착제, 기저귀에 사용되는 고흡수성 재료에 이르기까지 일상 용품에서의 사용을 통해 아크릴산 및 관련 아크릴레이트에 대해 가장 잘 알고 있습니다. 이러한 화학 물질과 재료는 지난 세기 동안 화석 연료로 만들어졌습니다. 그러나 지난 수십 년 동안 옥수수 산업은 식품 및 가축 사료를 넘어 유용한 화학 물질을 제조하는 데까지 확장되었습니다. 그러한 옥수수 유래 화학 물질 중 하나는 지속 가능한 젖산으로, 많은 일상 응용 분야에서 사용되는 재생 가능하고 퇴비화 가능한 플라스틱 제조의 핵심 성분입니다.

젖산은 또한 촉매를 사용하여 아크릴산 및 아크릴레이트로 전환될 수 있습니다. 그러나 이 새로운 촉매가 발견되기 전까지 기존 촉매는 매우 비효율적이어서 낮은 수율을 달성하고 전체 공정을 너무 비싸게 만들었습니다.

미네소타 대학 화학 공학 및 재료 과학과 교수인 Paul Dauenhauer는 “우리의 새로운 촉매 제제 발견은 젖산에서 아크릴산의 현재까지 가장 높은 수율을 달성했습니다.”라고 말했습니다. “우리는 이전의 모든 촉매에 대한 새로운 촉매의 성능을 벤치마킹했으며 성능은 이전 사례를 훨씬 능가합니다.”

새로운 촉매 제제는 수율을 개선하고 폐기물을 줄임으로써 옥수수에서 재생 가능한 아크릴산 및 아크릴레이트를 제조하는 비용을 크게 줄입니다. 처음으로 이것은 재생 가능한 아크릴산의 가격을 화석 유래 화학물질 이하로 낮출 수 있습니다.

새로운 촉매에 의해 생성된 경제적 기회는 저비용 재생 아크릴산 및 아크릴레이트 제조를 목표로 하는 신생 기업인 Låkril Technologies에서 추구하고 있습니다. Låkril Technologies는 미네소타 대학교로부터 촉매 기술을 라이선스함으로써 실험실을 넘어 기술을 개발할 것입니다.

“화학 제조는 반세기 동안 ‘제올라이트’라고 하는 촉매 종류에 의존해 왔습니다.”라고 Låkril Technologies의 CEO인 Dr. Chris Nicholas는 말합니다. “새로운 촉매 발견은 이미 대규모로 사용할 수 있는 제올라이트 제제를 기반으로 하기 때문에 아크릴산과 아크릴레이트를 만드는 우리의 새로운 공정은 낮은 위험으로 낮은 비용을 달성할 것입니다.”

시카고에 위치한 Låkril Technologies는 이미 프로세스를 확장하기 위한 사전 시드 자금으로 140만 달러를 받았습니다. Iowa Corn Growers Association은 Kentucky Corn Growers Association의 참여와 Minnesota Corn Research and Promotion Council, Indiana Corn Marketing Council, Corn Marketing Council of Michigan, SBIR(Small Business Innovation Research) 상금과 함께 자금 조달을 주도했습니다. 미국 농무부와 미국 에너지부.

미네소타 대학 연구팀은 미네소타 대학에 본부를 둔 지속 가능한 고분자 센터의 재정적 지원을 받아 화학의 근본적인 측면을 이해하기 위한 촉매 설계에 대한 기초 연구를 계속할 계획입니다.

“이것은 근본적인 촉매 작용의 핵심인 중요한 기본 연구 문제를 해결하는 것이 진정한 기술적 약속을 가진 혁신적인 새로운 공정으로 이어질 수 있다는 것을 보여주는 훌륭한 예입니다. 미네소타 대학교 화학과. “지속 가능한 폴리머 센터의 큰 도전은 바이오매스를 폴리머 성분으로 효율적이고 지속 가능하게 전환하는 것입니다. 이 작업은 지속적인 영향을 미칠 도전에 대한 획기적인 솔루션을 나타냅니다.”