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고무와 플라스틱, 식물로 만든다

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2017년 06월 15일 09:00 프린트하기

University of Delaware 제공
University of Delaware 제공

식물을 이용해 친환경 고무와 플라스틱을 만드는 공정이 개발됐다. 미네소타대 화학공학과 폴 다웬하우어 교수팀이 나무와 풀, 옥수수와 같은 재생 가능한 자원에서 합성고무와 플라스틱의 원료가 되는 분자인 부타디엔을 합성하는 방법을 미국화학학회의 친환경 분야 저널 ‘지속가능한화학및공학’ 온라인판에 4월 2일 발표했다.


부타디엔은 일반적으로 석유나 천연가스에서 나오는 탄소분자 4개의 중합체 사슬로 화학반응을 거치면 의료용 고무장갑이나 호스, 타이어를 만드는 데 쓸 수 있고 단단한 플라스틱도 만들 수 있다. 연구팀은 ‘인산 올-실리카 제올라이트’라는 새로운 촉매를 이용해 95%의 수율로 식물로 만드는 테트라하이드로퓨란(THF)을 부타디엔으로 합성하는 데 성공했다.


먼저 식물에서 뽑은 당을 탈수소반응으로 고리화합물인 퍼퓨랄로 만들어 물을 가한 뒤, 탈탄소반응을 거쳐 THF를 만들었다. 그런 다음 연구팀이 소속된 에너지혁신촉매센터(CCEI)에서 개발한 인산 올-실리카 제올라이트를 첨가하면, THF의 물이 빠져나오면서 고리결합이 풀리고 부타디엔이 된다고 설명했다.


연구팀은 이번에 개발한 수율이 높고 가격이 싼 부타디엔 제조법을 통해 고무나 타이어 등의 생산 비용을 낮출 수 있을 것으로 기대했다.


doi:10.1021/acssuschemeng.7b00745

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