新回收方法可让聚乙烯废料成为历史

新回收方法可让聚乙烯废料成为历史 一个从事基础研究的国际科学家小组发现了一种将聚乙烯废料（PE）用作原材料的方法。他们通过一种名为光驱动光催化的过程，成功地将其转化为有价值的化学物质。阿德莱德大学纳米技术系主任、化学工程学院能源与催化材料中心主任乔世章教授领导的团队在《科学进展》（Science Advances）杂志上发表了他们的研究成果。乔教授说："我们利用原子分散金属催化剂，将聚乙烯废塑料高选择性地转化为乙烯和丙酸。采用氧化耦合室温光催化方法，以高选择性将废物转化为有价值的产品。近 99% 的液体产品是丙酸，从而缓解了需要分离复杂产品的相关问题。使用的是可再生太阳能，而不是消耗化石燃料和排放温室气体的工业流程。这种变废为宝的策略主要由四个部分组成，包括塑料废料、水、阳光和利用太阳能促进反应的无毒光催化剂。典型的光催化剂是二氧化钛，其表面有孤立的钯原子"。当今使用的大多数塑料最终都被丢弃，堆积在垃圾填埋场。聚乙烯是世界上使用最广泛的塑料。日常食品包装、购物袋和试剂瓶都是由 PE 制成的。在所有塑料垃圾中，聚乙烯所占比例最大，而且主要被填埋，对全球环境和生态构成威胁。乔教授说："塑料废弃物是一种尚未开发的资源，可以回收利用并加工成新的塑料和其他商业产品。聚乙烯废料的催化回收利用仍处于早期开发阶段，由于聚合物的化学惰性和反应物分子结构的复杂性所产生的副反应，在实践中具有挑战性。"目前，聚乙烯废料的化学回收是在超过 400 摄氏度的高温下进行的，其产品成分复杂。乙烯是一种重要的化学原料，可进一步加工成各种工业和日用品，而丙酸因其防腐和抗菌特性也需求量很大。该团队的工作旨在应对当代环境和能源挑战，为循环经济做出贡献。它将在进一步的科学研究、废物管理和化学制造中发挥作用。乔教授说："我们的基础研究提供了一种绿色、可持续的解决方案，既能减少塑料污染，又能利用废弃物生产有价值的化学品，从而实现循环经济。它将启发人们合理设计用于太阳能利用的高性能光催化剂，并有利于太阳能驱动的废物再循环技术的发展"。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

美科学家推出改造细菌：吃塑料吐“蜘蛛丝”

美科学家推出改造细菌：吃塑料吐“蜘蛛丝” 改造过的细菌可将聚乙烯作为食物来源，在最新研究中，研究人员对这种细菌进行了改造，使其能将聚乙烯转化为丝蛋白，且其制造丝蛋白的效率和产量能与传统用于制造丝蛋白的细菌菌株相媲美。不过，细菌并不能直接发酵聚乙烯，需要对塑料进行“简化”，研究团队在压力下加热塑料，使其解聚，得到了一种柔软、蜡质的物质。然后在烧瓶底部涂上一层塑料蜡，作为细菌的营养来源，改造后的细菌就能吃进这种塑料，吐出“蜘蛛丝”。研究人员表示，蜘蛛丝是大自然的凯夫拉纤维，强度几乎和钢一样，但密度是钢的6倍，所以它非常轻。作为一种生物塑料，它具有柔韧、无毒、可生物降解等特性，是避免持续塑料污染的绝佳材料。 ... PC版： 手机版：

含孢子的加强型塑料进入垃圾填埋场后还会吃掉自己

含孢子的加强型塑料进入垃圾填埋场后还会吃掉自己 科学家通过在材料中嵌入食用塑料的微生物孢子，制造出了一种可生物降解的塑料塑料是一种坚固、用途广泛的材料，但其有用的特性也使其难以处理。众所周知，塑料需要几十年或几百年的时间才能降解，因此大量的塑料垃圾堵塞了垃圾填埋场和海洋。耐人寻味的是，大自然似乎也在适应，就像它经常做的那样。近年来，科学家们发现了具有分解塑料能力的细菌，分离出了分解塑料的酶，甚至提高了它们的效率。这有可能使塑料回收中心的效率更高，因为塑料正是用酶和细菌处理的。但是，没有进入这些设施的塑料怎么办呢？热塑性聚氨酯（TPU）是一种坚韧的塑料，常用于制造鞋子、体育用品、手机壳和汽车零件等，但目前无法回收。因此，在新的研究中，研究小组调查了一种处理热塑性聚氨酯的新方法将吃塑料的枯草芽孢杆菌的孢子直接嵌入塑料本身。在理想情况下，塑料产品可以正常使用，不会过早分解，只有当它们被丢弃到垃圾填埋场或自然环境中时，才会开始生物降解。首先要克服的问题是，生产塑料所用的高温会杀死大多数细菌孢子。因此，研究人员对微生物进行了基因工程改造，使其能够耐受高温，结果发现，在塑料加工温度为 135 °C（275 °F）的条件下，96%到 100%经过改造的细菌都能存活下来，而未经改造的细菌只有 20%能存活下来。接下来，他们测试了细菌分解塑料的能力，这一过程是由土壤中的养分和水分引发的。当细菌的浓度达到塑料重量的 1%时，细菌在埋入堆肥的五个月内分解了超过 90% 的塑料。在实验室测试中，塑料在堆肥中埋藏 5 个月后分解了 90%。 Han Sol Kim人们很容易认为，让塑料拥有自己的"阿喀琉斯之踵"只会让它在使用过程中变得更脆弱，但事实证明恰恰相反。使用孢子制成的塑料比普通热塑性聚氨酯的韧性高出 37%，拉伸强度高出 30%，研究小组推测孢子起到了强化填充物的作用。研究人员说，这种技术具有潜在的可扩展性，可以为处理不可回收的热塑性聚氨酯开辟一条新途径，同时使其在使用过程中更加坚韧和牢固。将它与其他一些方法结合起来，我们或许能在解决塑料污染问题上取得一些进展。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。 ... PC版： 手机版：

由超级蠕虫微生物群制成的"超级肠道"能吞噬问题塑料

由超级蠕虫微生物群制成的"超级肠道"能吞噬问题塑料 在这项新研究中，新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）的研究人员在此前对这些耐寒黄粉虫的微生物组进行研究的基础上，构建了一个可扩展的生物体特殊肠道环境副本，他们认为该副本能够可持续地处理大量普通塑料。虽然科学家们早就知道蠕虫对塑料的胃口，但与许多生物技术一样，问题在于如何将其应用于现实世界。这种"超级肠道"背后的团队可能已经破解了这一密码。在这个过程中，很少有蠕虫受到伤害。南洋理工大学副教授曹斌说："一只蠕虫一生只能够消耗大约几毫克塑料，因此可以想象，如果我们要依靠它们来处理塑料垃圾，需要多少蠕虫。我们的方法将蠕虫从等式中剔除，从而消除了这种需求。我们的重点是增强蠕虫肠道中有用的微生物，并建立一个能有效分解塑料的人工'蠕虫肠道'。"祝您好胃口：菜单上有高密度聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯 新加坡南洋理工大学研究小组首先给三组蠕虫喂食了三种不同的普通塑料众所周知难以分解的高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）和聚苯乙烯（PS），为期 30 天(幸运的对照组则食用燕麦粥）。随后，科学家们从啃食塑料的蠕虫内脏中提取了微生物组，并将其放入装有合成营养物质和三种塑料的烧瓶中培养，让它们在六周内发育成人工肠道。他们发现，与对照组的蠕虫相比，实验室培养的蠕虫肠道中产生了更多的塑料降解细菌，而且每种细菌在处理特定材料时都表现出更高的效率。研究人员（左起）Sakcham Bairoliya、曹斌和刘一楠博士这项研究的第一作者刘一楠博士说："我们的研究是首次成功尝试从喂食塑料的蠕虫肠道微生物组中培养塑料相关细菌群落。通过将肠道微生物组暴露在特定条件下，我们能够提高人工'蠕虫肠道'中塑料降解细菌的丰度，这表明我们的方法是稳定的，可以大规模复制。"虽然这只是概念验证，但研究人员认为，在更大范围内培育这种人工"超级肠道"并不存在障碍，而且这种人工"超级肠道"还可以专门用于处理特定材料。他们现在正在研究蠕虫坚韧肠道过程背后的分子生物学，希望能更容易地设计出分解塑料的细菌群落，用于商业用途。这项研究发表在《国际环境》杂志上。 ... PC版： 手机版：

食品包装塑料中可以分析出9936种化学物质

食品包装塑料中可以分析出9936种化学物质 塑料是一种非常复杂的材料，可能含有许多不同的化学物质，其中一些可能是有害的。食品塑料包装也是如此。挪威科技大学（NTNU）生物系教授马丁-瓦格纳（Martin Wagner）说："我们在一种用作食品包装的塑料产品中发现了多达9936种不同的化学物质。"瓦格纳研究塑料产品中的化学物质已有多年。他是挪威国立师范大学一个研究小组的成员，该小组现已在《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）杂志上发表了研究成果。来自挪威科技大学的博士生莫莉-麦克帕特兰（Molly McPartland）和萨拉-史蒂文斯（Sarah Stevens）是这两项研究的主要作者。在一项研究中，研究人员调查了 36 种用于包装食品的塑料产品。这些产品来自五个国家：美国、英国、韩国、德国和挪威。瓦格纳说："在大多数塑料产品中，我们发现了会影响激素分泌和新陈代谢的化学物质。"激素是人体的信使。它们由不同的腺体分泌，使不同的器官能够相互沟通。新陈代谢是人体利用营养物质为身体提供所需的能量和物质的各种过程的总和。在第二项研究中，研究人员观察了塑料化学物质的不同组合，以了解它们对 G 蛋白偶联受体可能产生的影响。这些受体在体内信号传递中发挥着重要作用。瓦格纳副教授说："我们从塑料制品中发现了 11 种影响这些信号受体的化学组合。"研究人员发现了这些化学混合物影响体内信号传输的新方法。"这些发现和以前的研究结果表明，塑料会让我们接触到有毒化学物质。它们支持我们需要重新设计塑料使其更安全的理论，"瓦格纳说。以前，人们还不确定这些化学物质在正常情况下是否会释放到环境中，或者是否会留在塑料中。不过，几年前，另一个研究小组证明，大多数塑料产品在浸入水中时都会沥出化学物质。瓦格纳也是该研究小组的成员之一。在研究过程中，他们发现了可能影响人类生育能力的化学物质。由于塑料中含有多种不同的化学物质，研究人员每次只能确定其中的几种。这意味着，我们对其中大多数化学物质的影响仍然知之甚少。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：