Lignin ist wohl der am h\u00e4ufigsten vorkommende Bestandteil von Biomasse, von dem die meisten Menschen noch nie etwas geh\u00f6rt haben. Das k\u00f6nnte sich bald \u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n
Viele Menschen sind mit seinem biochemischen Cousin Zellulose vertraut, einem Nebenprodukt der Papier- und Holzverarbeitung. Branchenexperten sch\u00e4tzen jedoch, dass bei denselben Verfahren j\u00e4hrlich 50 Millionen Tonnen Lignin anfallen. Nach der Destillation werden 98 Prozent der tintigen Fl\u00fcssigkeit zur Stromerzeugung verbrannt.<\/p>\n\n\n\n
Wissenschaftler haben nach effizienteren und nachhaltigeren Methoden zur Umwandlung dieses nat\u00fcrlich vorkommenden Polymers gesucht, um es als saubereren und umweltfreundlicheren Baustein f\u00fcr die Entwicklung von Materialien der n\u00e4chsten Generation zu nutzen.<\/p>\n\n\n\n
Chemiker des Boston College haben einen Ansatz entwickelt, der Licht nutzt, um Lignin in nachhaltige Kunststoffe umzuwandeln, wie das Team k\u00fcrzlich in der Zeitschrift ACS Central Science<\/em> berichtete .<\/em><\/p>\n\n\n\n “Wir haben einen Katalysator entwickelt, der selektiv bestimmte chemische Bindungen in Lignin aufbrechen kann, wenn es Licht ausgesetzt wird, so dass das Lignin in mittelgro\u00dfe, l\u00f6sliche Molek\u00fcle, so genannte Oligomere, umgewandelt wird”, sagte Jia Niu, Assistant Professor f\u00fcr Chemie am Boston College und Mitautor der Studie.<\/p>\n\n\n\n Das Team wandelte die Oligomere dann in nachhaltige Kunststoffe um, indem es mit einem molekularen Klebstoff, dem so genannten Crosslinker, reagierte, hei\u00dft es in dem Bericht. Aufgrund der einzigartigen chemischen Strukturen der durch den Katalysator erzeugten Oligomere k\u00f6nnen die auf diese Weise hergestellten Kunststoffe chemisch in die Oligomere zur\u00fcckgebaut und aus den Oligomeren und dem Vernetzer neu gebildet werden.<\/p>\n\n\n\n Die Ergebnisse stellen eine potenzielle Strategie f\u00fcr ein abfallfreies System der Polymerherstellung und -wiederverwendung dar, das als Kreislaufwirtschaft f\u00fcr Kunststoffe bekannt ist, so Dunwei Wang, Mitautorin des Berichts und Inhaberin des Margaret A. und Thomas A. Vanderslice Lehrstuhls f\u00fcr Chemie am Boston College.<\/p>\n\n\n\n “Die Umstellung von Erd\u00f6l auf Biomasse als Rohstoff f\u00fcr die Energie- und Materialproduktion kann dazu beitragen, einige der wichtigsten Herausforderungen unserer Gesellschaft, wie Klimawandel und Plastikverschmutzung, zu bew\u00e4ltigen”, so Wang. “Neue Methoden, mit denen aus Lignin fortschrittliche Materialien hergestellt werden k\u00f6nnen, werden die Effizienz der Biomassenutzung erheblich verbessern.”<\/p>\n\n\n\n Wang und Niu, die ein gemeinsames Interesse an der Herstellung nachhaltiger Materialien haben, kamen auf der Grundlage von Wangs Erfahrung mit der Photokatalyse zur Steuerung chemischer Umwandlungen und Nius Arbeit an der Herstellung wiederverwertbarer Polymere zu diesem Projekt.<\/p>\n\n\n\n “Die angenehme \u00dcberraschung war der Grad der Kontrolle, den wir bei der Zersetzung von Lignin aus\u00fcben konnten, einem Biopolymer, das daf\u00fcr bekannt ist, dass es schwer abbaubar ist”, so Wang. “Ein solches Ma\u00df an Kontrolle ebnet den Weg f\u00fcr nachgelagerte Anwendungen.”<\/p>\n\n\n\n Das Forscherteam will die neuartige Methode zur Umwandlung von Lignin in nachhaltige Kunststoffe, die sich leicht chemisch recyceln lassen, weiter entwickeln.<\/p>\n\n\n\nOriginalver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n\n\n\n