研究小組開發(fā)酶法降解廢聚氨酯的新工藝 回收難加工的聚合物
2023-07-21
8390核心提示：斯特拉斯堡大學(xué)的一個研究小組開發(fā)了一種結(jié)合了生物技術(shù)和化學(xué)的新工藝，該工藝將聚氨酯的壽命與酶接觸。該團(tuán)隊稱為BioTeam，由
斯特拉斯堡大學(xué)的一個研究小組開發(fā)了一種結(jié)合了生物技術(shù)和化學(xué)的新工藝，該工藝將聚氨酯的壽命與酶接觸。該團(tuán)隊稱為BioTeam，由能源、環(huán)境與健康化學(xué)與過程研究所（ICPEES，CNRS單位和斯特拉斯堡大學(xué)）的Luc Averous教授領(lǐng)導(dǎo)。
受控酶降解過程
這種受控的酶促降解過程使得有可能獲得可重復(fù)使用的“磚塊”，從而使用循環(huán)且可持續(xù)的“ Chem-Biotech”過程生產(chǎn)第二代聚氨酯，從而在不使用有毒異氰酸酯的情況下制造新物體。
在ICPEES BioTeam研究團(tuán)隊中，研究人員專注于可控的酶降解作用，這種酶降解作用可使酶在其壽命盡頭與塑料相遇，從而產(chǎn)生分子或構(gòu)件。從這些基礎(chǔ)材料中，研究人員可以從化學(xué)上獲得第二代聚合物。
難加工聚合物的生物回收
因此，研究人員解決了一系列非常難以加工的聚合物的生物回收：聚氨酯。這是塑料的第五大家族。它們具有卓越的性能，但目前存在很多問題，尤其是在使用結(jié)束時。例如，在海洋中的大量微型塑料中發(fā)現(xiàn)了它們。確實，它們具有抗性且通常是非常低的密度，使用后它們很容易在自然界中分散。
具體而言，聚氨酯是泡沫的60％以上。它們存在于床墊，汽車座椅中，并存在于建筑物隔熱材料中的閉孔泡沫中。這些泡沫具有所謂的交聯(lián)3D結(jié)構(gòu)。這意味著，如果加熱它們，它們在分解之前不會變軟。因此，不可能像熱塑性塑料（例如水瓶中的PET）那樣通過熔化來回收材料。
除了已知的特別強(qiáng)的氨基甲酸酯基團(tuán)以外，聚氨酯還具有醚基和酯基，正是后者已被酶破壞，從而保持了氨基甲酸酯的功能完好。
工作中的酯酶
有一大類稱為酯酶的酶，它們具有水解這些酯基的功能。一旦網(wǎng)絡(luò)被這些酶解構(gòu)，就獲得了帶有活性化學(xué)基團(tuán)的磚，該活性基團(tuán)可用于制造第二代聚氨酯，并且不使用有毒的異氰酸酯。這種結(jié)合了生物技術(shù)和化學(xué)的循環(huán)回路可以重復(fù)很多次。
除了在使用結(jié)束時回收泡沫之外，用過的泡沫還有可能獲得新的生命，以防止它們最終變成環(huán)境中的細(xì)小顆粒。通過將舊床墊轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動鞋，例如以可持續(xù)和循環(huán)的方式，這將為舊床墊賦予新的生命。
來源：賢集網(wǎng)
受控酶降解過程
這種受控的酶促降解過程使得有可能獲得可重復(fù)使用的“磚塊”，從而使用循環(huán)且可持續(xù)的“ Chem-Biotech”過程生產(chǎn)第二代聚氨酯，從而在不使用有毒異氰酸酯的情況下制造新物體。
在ICPEES BioTeam研究團(tuán)隊中，研究人員專注于可控的酶降解作用，這種酶降解作用可使酶在其壽命盡頭與塑料相遇，從而產(chǎn)生分子或構(gòu)件。從這些基礎(chǔ)材料中，研究人員可以從化學(xué)上獲得第二代聚合物。
難加工聚合物的生物回收
因此，研究人員解決了一系列非常難以加工的聚合物的生物回收：聚氨酯。這是塑料的第五大家族。它們具有卓越的性能，但目前存在很多問題，尤其是在使用結(jié)束時。例如，在海洋中的大量微型塑料中發(fā)現(xiàn)了它們。確實，它們具有抗性且通常是非常低的密度，使用后它們很容易在自然界中分散。
具體而言，聚氨酯是泡沫的60％以上。它們存在于床墊，汽車座椅中，并存在于建筑物隔熱材料中的閉孔泡沫中。這些泡沫具有所謂的交聯(lián)3D結(jié)構(gòu)。這意味著，如果加熱它們，它們在分解之前不會變軟。因此，不可能像熱塑性塑料（例如水瓶中的PET）那樣通過熔化來回收材料。
除了已知的特別強(qiáng)的氨基甲酸酯基團(tuán)以外，聚氨酯還具有醚基和酯基，正是后者已被酶破壞，從而保持了氨基甲酸酯的功能完好。
工作中的酯酶
有一大類稱為酯酶的酶，它們具有水解這些酯基的功能。一旦網(wǎng)絡(luò)被這些酶解構(gòu)，就獲得了帶有活性化學(xué)基團(tuán)的磚，該活性基團(tuán)可用于制造第二代聚氨酯，并且不使用有毒的異氰酸酯。這種結(jié)合了生物技術(shù)和化學(xué)的循環(huán)回路可以重復(fù)很多次。
除了在使用結(jié)束時回收泡沫之外，用過的泡沫還有可能獲得新的生命，以防止它們最終變成環(huán)境中的細(xì)小顆粒。通過將舊床墊轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動鞋，例如以可持續(xù)和循環(huán)的方式，這將為舊床墊賦予新的生命。
來源：賢集網(wǎng)
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