Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Chemiker der Universität Jena entwickeln neues Verfahren, um Cellulose einfach zu lösen

18.09.2014

Die Tür zu einer neuen Form nachhaltiger Chemie aufgestoßen

Eine aufsehenerregende Entdeckung ist Chemikern der Friedrich-Schiller-Universität Jena geglückt. Einem Team um Prof. Dr. Thomas Heinze vom Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie ist es gelungen, Cellulose auf einfache und elegante Weise zu verflüssigen.


Verflüssigte Cellulose läuft in ein Becherglas. Chemiker der Uni Jena haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Cellulose auf einfache und elegante Weise verflüssigen lässt.

Foto: Jan-Peter Kasper/FSU


Das Forscherteam von der Uni Jena: Doktorand Marc Kostag, Dr. Tim Liebert und Prof. Dr. Thomas Heinze (v.l.).

Foto: Jan-Peter Kasper/FSU

Das Verfahren ist von dem japanischen Unternehmen ShinEtsu als Patent angemeldet worden. Die Chemiker von der Uni Jena hatten mit einer deutschen Tochter der japanischen Firma, SE/Tylose in Wiesbaden, kooperiert.

„Seit Jahren wird weltweit nach einem Verfahren gesucht, Cellulose auf einfachem und gefahrlosem Weg zu lösen“, sagt Dr. Tim Liebert von der Arbeitsgruppe um Thomas Heinze. Gemeinsam mit dem Doktoranden Marc Kostag wurde nun ein Verfahren entwickelt, bei dem Aceton zum Einsatz kommt.

Das Aceton wird mit einem Ammonium-Salz angereichert, das die festen Bindungen im Molekülgefüge der Cellulose sozusagen aufknackt. Bislang wurden in aufwendigen Verfahren beispielsweise Aminoxide oder ionische Flüssigkeiten verwendet, um die Cellulose weiterverarbeiten zu können.

„Die aktuellen Technologien sind sehr kompliziert und teuer, weil manche Flüssigkeiten explosiv sind und zudem aufwändig aufgearbeitet oder entsorgt werden müssen“, sagt Liebert. Hohe Umweltbelastungen kommen hinzu, weil etwa beim Viskose-Verfahren Schwefelkohlenstoff und Natronlauge zugesetzt werden, um Fasern zu erzeugen.

Mit Hilfe des neuen Verfahrens werde wohl die Tür zu einer ganz neuen nachhaltigen Chemie aufgestoßen, sagt Tim Liebert. Schließlich sei Cellulose das weltweit am häufigsten verfügbare biologische Polymer, um die 1,2 Billionen Tonnen werden pro Jahr erzeugt. Aktuell werden gerade mal sechs Millionen Tonnen weiterverarbeitet.

Mit einem einfachen und günstigen Verfahren – wie es die Chemiker von der Universität Jena entwickelt haben – stehe die Welt völlig neuartiger Anwendungen offen, sagt Prof. Heinze. Zu möglichen Anwendungen des Rohstoffs Cellulose gehören Massenprodukte wie innovative Funktionsfasern und Klebstoffe, aber auch HighTech-Materialien wie selbststrukturierende Nanopartikel oder spezielle Implantatbeschichtungen. In einem nächsten Schritt muss das neue Verfahren zur Industriereife geführt werden.

Ihre bahnbrechende Entdeckung haben Thomas Heinze, Tim Liebert und Marc Kostag bereits in der Fachzeitschrift „Macromolecular Rapid Communications“ unter dem Titel „Acetone-Based Cellulose Solvent“ veröffentlicht (DOI: 10.1002/marc.201400211). Nun warten sie gespannt darauf, wie die Fachwelt diese Entwicklung aufnimmt.

Kontakt:
Prof. Dr. Thomas Heinze, Dr. Tim Liebert
Kompetenzzentrum Polysaccharidforschung
Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Humboldtstraße 10, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948270, 03641 / 948277
E-Mail: thomas.heinze[at]uni-jena.de, ctl[at]uni-jena.de
Homepage: http://www.agheinze.uni-jena.de/

Weitere Informationen:

http://www.uni-jena.de

Stephan Laudien | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Staubarmes Recycling wertvoller Rohstoffe aus Elektronikschrott
16.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Mikrostrukturen mit dem Laser ätzen
25.10.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher entwickeln Unterwasser-Observatorium

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

HIV: Spur führt ins Recycling-System der Zelle

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Mehrkernprozessoren für Mobilität und Industrie 4.0

07.12.2016 | Informationstechnologie