【圣保路知識】新型潤滑油對環(huán)境傷害更小
2019-03-11
發(fā)動機齒輪、飛機推進器、冰箱壓縮機、風力渦輪機——這些重要的工業(yè)機械、農(nóng)業(yè)設(shè)備、運輸船舶和家庭應(yīng)用都離不開潤滑劑。潤滑劑這一光滑的物質(zhì)使得世界時刻保持運轉(zhuǎn)，幾乎觸及了現(xiàn)代生活的方方面面，也構(gòu)成了一個每年價值600多億美元的全球產(chǎn)業(yè)。
然而，盡管潤滑劑對我們的生活方式至關(guān)重要，但它們也留下了嚴重的環(huán)境問題。常見的潤滑劑、機油、潤滑脂和潤膚劑通常由礦物油或基礎(chǔ)油組成——通常重量比高達90%。這些礦物油具有很高的揮發(fā)性，容易迅速變稠，這也就意味著需要經(jīng)常更換潤滑劑，從而導(dǎo)致廢棄物的產(chǎn)生。
基礎(chǔ)油是高效潤滑油的關(guān)鍵成分——因為與普通礦物油相比，合成基礎(chǔ)油具有更好的潤滑性能、穩(wěn)定性和對極端溫度的適應(yīng)性。然而，生產(chǎn)那些具備可調(diào)（即可定制）結(jié)構(gòu)和規(guī)格的潤滑油不僅具有挑戰(zhàn)性，而且價格不菲。因為缺乏可調(diào)性，所以業(yè)內(nèi)需要將基礎(chǔ)油與幾種昂貴的添加劑混合，進而增加了潤滑劑對環(huán)境的影響。
目前，由美國特拉華大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的能源創(chuàng)新催化中心（CCEI）的研究人員及其合作機構(gòu)的研究人員正在努力解決這些問題。他們的研究結(jié)果報告了一項從非食物生物質(zhì)（如木材和其他可持續(xù)的有機廢物）和脂肪酸（存在于使用過的植物油和動物脂肪中）中高效制造可再生潤滑油基礎(chǔ)油的策略。該小組的研究成果已發(fā)表在最新一期的《科學(xué)進展》雜志上，為了保護他們創(chuàng)新方法的知識產(chǎn)權(quán)，并已提交了一項國際專利申請。
這是科學(xué)家首次嘗試從豐富的原材料中，以一種非常精確的化學(xué)方法控制這些大分子結(jié)構(gòu)，從而制造出可再生潤滑油，而這是用原油無法做到的。創(chuàng)始人Dion Vlachos說：“該產(chǎn)品顯然是一種高性能材料，具有可調(diào)的性能，不像市場上的其他產(chǎn)品。”
CCEI副主任Basu Saha指出，催化劑的作用是合成這些新型基礎(chǔ)油的關(guān)鍵。
“催化劑通常被用來加速化學(xué)反應(yīng)和創(chuàng)造新材料。”Saha說，“對于潤滑劑來說，催化劑不僅可以讓研究人員從生物原料中合成新的和現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相似的基礎(chǔ)油，還可以對分子的重量、尺寸分布、分支和規(guī)格進行廣泛的控制?！?/span>
該論文的作者之一、UD的博士后研究員Sibao Liu說，生產(chǎn)的基礎(chǔ)油適用于現(xiàn)有的廣泛應(yīng)用，不需要在潤滑劑配方中添加大量添加劑。
Sibao Liu補充道：“我們?yōu)榭稍偕鷿櫥偷暮铣商峁┝艘环N新的、高效的、多功能的催化反應(yīng)途徑。最終希望能夠取代目前使用的一些潤滑油的制造工藝，并將環(huán)境碳影響降至最低，盡管還有很長的路要走?！?/span>
然而，盡管潤滑劑對我們的生活方式至關(guān)重要，但它們也留下了嚴重的環(huán)境問題。常見的潤滑劑、機油、潤滑脂和潤膚劑通常由礦物油或基礎(chǔ)油組成——通常重量比高達90%。這些礦物油具有很高的揮發(fā)性，容易迅速變稠，這也就意味著需要經(jīng)常更換潤滑劑，從而導(dǎo)致廢棄物的產(chǎn)生。
基礎(chǔ)油是高效潤滑油的關(guān)鍵成分——因為與普通礦物油相比，合成基礎(chǔ)油具有更好的潤滑性能、穩(wěn)定性和對極端溫度的適應(yīng)性。然而，生產(chǎn)那些具備可調(diào)（即可定制）結(jié)構(gòu)和規(guī)格的潤滑油不僅具有挑戰(zhàn)性，而且價格不菲。因為缺乏可調(diào)性，所以業(yè)內(nèi)需要將基礎(chǔ)油與幾種昂貴的添加劑混合，進而增加了潤滑劑對環(huán)境的影響。
目前，由美國特拉華大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的能源創(chuàng)新催化中心（CCEI）的研究人員及其合作機構(gòu)的研究人員正在努力解決這些問題。他們的研究結(jié)果報告了一項從非食物生物質(zhì)（如木材和其他可持續(xù)的有機廢物）和脂肪酸（存在于使用過的植物油和動物脂肪中）中高效制造可再生潤滑油基礎(chǔ)油的策略。該小組的研究成果已發(fā)表在最新一期的《科學(xué)進展》雜志上，為了保護他們創(chuàng)新方法的知識產(chǎn)權(quán)，并已提交了一項國際專利申請。
這是科學(xué)家首次嘗試從豐富的原材料中，以一種非常精確的化學(xué)方法控制這些大分子結(jié)構(gòu)，從而制造出可再生潤滑油，而這是用原油無法做到的。創(chuàng)始人Dion Vlachos說：“該產(chǎn)品顯然是一種高性能材料，具有可調(diào)的性能，不像市場上的其他產(chǎn)品。”
CCEI副主任Basu Saha指出，催化劑的作用是合成這些新型基礎(chǔ)油的關(guān)鍵。
“催化劑通常被用來加速化學(xué)反應(yīng)和創(chuàng)造新材料。”Saha說，“對于潤滑劑來說，催化劑不僅可以讓研究人員從生物原料中合成新的和現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)相似的基礎(chǔ)油，還可以對分子的重量、尺寸分布、分支和規(guī)格進行廣泛的控制?！?/span>
該論文的作者之一、UD的博士后研究員Sibao Liu說，生產(chǎn)的基礎(chǔ)油適用于現(xiàn)有的廣泛應(yīng)用，不需要在潤滑劑配方中添加大量添加劑。
Sibao Liu補充道：“我們?yōu)榭稍偕鷿櫥偷暮铣商峁┝艘环N新的、高效的、多功能的催化反應(yīng)途徑。最終希望能夠取代目前使用的一些潤滑油的制造工藝，并將環(huán)境碳影響降至最低，盡管還有很長的路要走?！?/span>
