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活體塑料獲新進展 或?qū)樗芰衔廴局卫硖峁┲?/div>
2024年08月23日 11:38:52 來源:化工儀器網(wǎng) 作者:小王 點擊量:5486

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  【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】塑料是我們?nèi)粘I钪兄匾匾活惒牧?,但與此同時,塑料也是目前影響環(huán)境的主要污染源之一。據(jù)統(tǒng)計全球每年產(chǎn)生約4億噸塑料廢物,幾乎相當于全球人口總重量。而根據(jù)經(jīng)合組織此前提供的數(shù)據(jù)來看,其中僅有約9%的垃圾被回收,高達79%的塑料廢物被填埋或落入自然環(huán)境中,剩余約12%則是被焚燒處理。而較低的回收率也帶來了一個根本性難題——塑料污染。
 
  我國作為塑料生產(chǎn)和消費大國,對于塑料污染治理始終處于一個高度重視的狀態(tài)。從2008年出臺相關(guān)限塑政策以來,我國就一直是堅持政策引導、規(guī)范限制、技術(shù)創(chuàng)新多方面協(xié)同的方式,推進防治塑料污染的相關(guān)工作。得益于此,我國在這方面收獲頗豐,2021年的時候,我國的材料化回收率就已經(jīng)達到31%,是全球廢塑料平均水平的1.74倍。此外,還催生出了大量的相關(guān)技術(shù),并且直到目前,關(guān)于大規(guī)模塑料垃圾處理方式的研究還在持續(xù),新技術(shù)還在不斷涌現(xiàn)。
 
  近日,中國科學院深圳先進技術(shù)研究院研究團隊發(fā)表了一項新的研究成果。該團隊成功通過對微生物進行基因編輯,制造出了具備極端環(huán)境耐受能力的,可以在特定條件下分泌塑料降解酶的孢子,并將其包埋到塑料基質(zhì)中,制造出了一種活體塑料。
 
  這種塑料正常使用的時候,孢子處于休眠狀態(tài),其穩(wěn)定性與耐受性與傳統(tǒng)塑料無異,但是當被丟棄到自然環(huán)境中或達到預定的降解條件時,其中的孢子會被激活并開始分泌降解酶,從而加速塑料的降解。因此可以認為是一種理想的塑料材料。
 
  當然,這種材料的研發(fā)過程并不容易。事實上,早在2016年,就有相關(guān)的活體塑料研究成果誕生——RHPs,然而RHPs合成難度高,且對高溫塑料加工環(huán)境的適應性有限,因此實用價值并不高。
 
  而這次,中國科學院深圳先進技術(shù)研究院的研究團隊利用合成生物學方法,改造枯草芽孢桿菌,將可控分泌塑料降解酶的基因線路導入枯草芽孢桿菌,在二價錳離子的脅迫環(huán)境中,迫使枯草芽孢桿菌“休眠”,形成孢子形態(tài)。由于產(chǎn)生的孢子帶有編輯的基因線路,相比細菌具備了針對高溫、高壓、有機溶劑和干燥的耐受性。將這種孢子與聚己內(nèi)酯(PCL)塑料母粒直接混合制作的塑料,就能兼顧高溫加工性能。而測試結(jié)果也顯示,其屈服強度、應力極限、最大形變量和熔點等參數(shù)與傳統(tǒng)的PCL塑料并沒有明顯差別。同時,測試結(jié)果也表明,孢子激活后,活體塑料僅需不到一周的時間就可以完成降解,而傳統(tǒng)PCL塑料即便過了21天,仍存余40%左右的分子量。
 
  換言之,作為一種創(chuàng)新的環(huán)保材料,新型活體塑料展示出了廣闊的應用前景和重要的社會意義。相信隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,活體塑料將在未來得到更加廣泛的應用和推廣,為緩解塑料污染難題提供助力。
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