今年世界環境日主題是“塑戰速決”,呼吁全球關注一次性塑料污染。面對這一全球性挑戰,各國研究人員在呼吁提高公民環保意識的同時,也試圖運用技術手段減少污染,提出“替代一批”“消耗一批”“轉化一批”的技術路線。
纖維素替代
美國賓夕法尼亞州立大學研究人員開發出一種廉價的可降解生物材料,可用于替代包裝中常用的塑料涂層。
研究人員介紹,這種材料源自木材或棉花中的纖維素漿以及從節肢和甲殼動物外骨骼中獲得的殼聚糖。這兩種生物材料能夠非常堅固持久地結合,由此生產的涂層材料既防水又防油,有望用于替代美國每年百萬噸級的食品包裝用塑料。
英國巴斯大學的研究人員也盯上了纖維素,他們利用廢紙中的纖維素制造了直徑不足0.5毫米的小球以替代塑料微珠,后者廣泛用于洗滌用品和化妝品中,但由于難以過濾回收而大量流入海洋,造成污染。
據介紹,這種用纖維素制造的微珠在洗滌劑中狀態穩定,可迅速降解,不會對環境造成污染。
把塑料“吃掉”
塑料消費量巨大,僅靠替代很難解決全部問題。因此,設法降解塑料也是重要的技術研究方向。
日本科學家先前發現了一種細菌,這種細菌可產生能降解塑料制品主要原料——聚對苯二甲酸乙二酯(PET)的酶。在此基礎上,美國能源部國家可再生能源實驗所和英國樸茨茅斯大學團隊又意外發現了一種降解塑料能力更強的酶。研究人員希望能夠借助這種方法“消化”更多塑料制品。
同樣思路也啟發了英國劍橋大學的研究人員及其西班牙同行。他們發現一種叫作“大蠟螟”的蟲子能以常見的聚乙烯塑料為食。實驗顯示,將大約一百只“大蠟螟”幼蟲放在普通超市用塑料袋中12小時后,塑料袋被吃掉92毫克。
研究人員計劃利用這一發現找到解決塑料垃圾問題的新方法。
轉化再利用
轉化利用是處理塑料垃圾的又一思路,相關技術也在不斷向前推進。
中國科學院上海有機化學研究所和美國加利福尼亞大學歐文分校研究人員表示,他們已在降解聚乙烯廢塑料方面取得突破。新開發的交叉烷烴復分解催化策略可降低傳統降解方法的反應溫度,且降解產物還可用于生產清潔柴油。
美國化學學會的一項研究顯示,研究人員利用椰子油和微波,將汽車上的聚碳酸酯和聚氨酯等塑料制品回收用于制造絕緣泡沫,后者在高溫下性質穩定,可用作建筑行業的絕緣材料。
在將塑料降解技術應用到商業實踐方面,兩名來自加拿大的華人女孩汪郁雯和姚佳韻邁出了堅定的步伐。她們已在美國加利福尼亞州創辦了專注于塑料回收的科技公司。公司使用的創新技術可在3小時內將塑料袋轉化為其他塑料產品的原材料,轉化率可達70%。
汪郁雯說,塑料流入海洋或被填埋是其最糟糕的歸宿,她的夢想是將塑料做成全新的夾克衫和跑鞋。
生物降解塑料作為緩解海洋微塑料污染的環保材料,其在海洋環境中長期老化后與污染物的相互作用機制尚不明確。近日,中國科學院煙臺海岸帶研究所研究團隊發現,海洋環境中的生物降解塑料老化過程會引發微塑料表面加氧......
記者23日從中國科學院天津工業生物技術研究所獲悉,該所體外合成生物學中心、低碳合成工程生物學全國重點實驗室張以恒研究員團隊,在纖維素制淀粉領域取得重要進展。研究團隊通過對合成技術路徑進行重構,實現了纖......
熱纖梭菌具有的纖維小體多酶復合體,是目前自然界中已知最高效的纖維素降解體系。熱纖梭菌的纖維素降解酶系中缺少外泌的β-葡萄糖苷酶(BGL),導致纖維二糖對纖維小體反饋抑制。同時,熱纖梭菌半纖維素酶系也較......
近日,中國科學院成都生物研究所研究員李東團隊與加拿大不列顛哥倫比亞大學JackSaddler研究團隊合作,在纖維素可及性研究中取得重要進展。相關成果發表于《綠色化學》。木質纖維素作為豐富的可再生資源,......
近日,陜西科技大學輕工科學與工程學院(柔性電子學院)張素風教授團隊在多功能傳感器設計及應用方面取得進展,系統綜述了纖維素導電水凝膠的結構特征、材料構成和制備方法,相關研究成果發表在AdvancedFi......
據瑞士蘇黎世聯邦理工學院官網報道,該校團隊提出了一種利用細菌生產纖維素的新方法。這種方法遵循自然選擇的進化機制,使科學家能快速培育出數以萬計的細菌變種,從中選出能產生最多纖維素的菌株。科學家一直在嘗試......
科技日報北京8月13日電(記者張夢然)據瑞士蘇黎世聯邦理工學院官網報道,該校團隊提出了一種利用細菌生產纖維素的新方法。這種方法遵循自然選擇的進化機制,使科學家能快速培育出數以萬計的細菌變種,從中選出能......
瑞典林雪平大學科學家在最新一期《先進科學》雜志上發表研究,展示了一種由纖維素和導電聚合物制成的新型氣凝膠。這種氣凝膠可對通過其中的高頻太赫茲光進行調節,為醫學成像、通信等領域帶來新的應用可能性。太赫茲......
中國科學技術大學俞書宏院士團隊研制出了一種高性能纖維素基納米紙材料,其在極端條件下仍可保持優異的機械和電絕緣性能。相關成果日前發表于《先進材料》。復合納米紙的的制備與結構示意圖中國科大供圖隨著人類對南......
近日,大連化物所生物技術研究部生物分離與界面分子機制研究組(1824組)卿光焱研究員團隊設計并制備了一種用于汗液中鈣離子傳感的可持續、不溶性和手性光子纖維素納米晶體貼片。該研究為纖維素納米晶(CNC)......