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中山大學環工所師張耿崚團隊轉化農業廢棄物變身化材俄羅斯發明展奪金美科特別獎

2023/11/01
高培德
16,010

國立中山大學環境工程研究所副教授張耿崚(圖一左)領軍菲律賓籍碩士生亞歷山大(圖一右)、史瓦帝尼籍碩士生貝絲露(圖二右)轉化農業廢棄物變身化材，合成2, 5-呋喃二甲酸(FDCA)，有助降轉塑膠污染及溫室效應，成果榮獲2023年俄羅斯莫斯科阿基米德國際發明展金牌獎與美國科學特別獎。
合成2, 5-呋喃二甲酸可聚合產生聚乙烯呋喃酸酯(PEF)可分解性能優越，阻器及阻水性超越坊間聚對苯二甲酸乙二酯(PET)6至10倍，節能51%至58%，減排溫室氣體約60%，可應用寶特瓶取代樹枝，薄膜及纖維可作為食品包裝、地毯、紡織品等用途，引起國際大廠關注，前景可期。
張耿崚說，合成2, 5-呋喃二甲酸應用領域多元，團隊運用稻稈、甘蔗渣、鳳梨蒂頭、波羅蜜果皮等農廢作為反應原料，透過一鍋兩步、一次反應，減量廢棄物，同時兼具高效、簡單、低成本等特性，呼應聯合國永續發展目標(SDGs)理念。
團隊使用150度油鍋加熱二甲基亞碸(DMSO)、甜菜鹼鹽酸鹽及六水合氯化鋁2小時變身5-羥甲基糠醛(5-HMF)，持續攪拌並加入銅、二氧化錳催化形成氧化劑，再移至80度油鍋氧化反應12小時，最終產出70%HMF與77%FDCA，可應用泡沫滅火、醫藥等領域，結合聚酯、聚氨酯、聚醯胺等聚合物生產聚氯乙烯(PVC)取代鄰苯二甲酸酯類增塑劑，也能作為乙醯丙酸及丁二酸前驅體。圖／中山大學提供、文／高培德