日本研究人员成功在较低温度下分解聚乙烯塑料

日本研究人员成功在较低温度下分解聚乙烯塑料 分解聚乙烯、聚丙烯等塑料材料通常需要 300 摄氏度以上的高温条件，能源消耗较多。日本东京大学日前发布新闻公报说，该校研究人员在铈的催化作用下，利用可见光照射含少量羧基的聚乙烯，成功实现在 80 摄氏度的较低温度环境下令这种聚乙烯分解。

日本研究人员成功在较低温度下分解聚乙烯塑料

日本研究人员成功在较低温度下分解聚乙烯塑料 日本东京大学研究人员成功实现了在较低温度环境下分解聚乙烯塑料。 新华社报道，分解聚乙烯、聚丙烯等塑料材料通常需要300摄氏度以上的高温条件，能源消耗较多。日本东京大学日前发布新闻公报说，研究人员在铈的催化作用下，利用可见光照射含少量羧基的聚乙烯，成功实现在80摄氏度的较低温度环境下令这种聚乙烯分解。 产生碳自由基是引发碳-碳键断裂的关键。东京大学研究团队将少量羧基官能团引入聚乙烯，然后针对这种羧化聚乙烯粉末，摸索能令羧基在光照射下产生碳自由基的反应条件。 东京大学说，塑料废弃物导致的环境污染日益成为严重的社会问题，特别是生产量大的聚乙烯和聚丙烯等塑料材料的回收利用是亟待解决的问题。但聚乙烯和聚丙烯分子链包含的碳-碳键非常稳定，进行分解一般需要300摄氏度以上的高温条件。 研究发现，在添加少量铈催化剂的80摄氏度乙腈中，用发光波长为430纳米的LED灯照射羧化聚乙烯粉末，可使羧基生成碳自由基，并且其高反应性切断了聚乙烯分子链上的碳-碳键，长链羧化聚乙烯分子被降解成分子量约500的片段。研究还确认，这一反应不仅能在乙腈中进行，在水中也能发生。 相关论文已发表在《美国化学学会杂志》上。公报说，本项研究在较低温度环境下实现了通常需要高温条件的聚乙烯分解，表明经羧基官能团修饰的聚乙烯将来有望作为可降解塑料使用，这将使回收利用更加节能、低成本。 2024年7月10日 12:55 PM

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：

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：

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：

研究：微塑料进入动脉或增加心脏病等风险

研究：微塑料进入动脉或增加心脏病等风险 一项由意大利坎帕尼亚大学的研究人员牵头的新研究发现，进入人体的微塑料会在动脉内积聚，可能增加罹患心脏病、中风等疾病的风险。 新华社星期天（3月10日）报道，近日发表在美国《新英格兰医学杂志》的新研究显示，在对257名颈动脉中存在粥样斑块的患者进行观察后发现，这些斑块会限制流向大脑的血液，增加中风的风险。 研究对象的平均年龄为72岁，研究人员对他们进行了平均34个月的随访。 研究结果显示，58%的研究对象的颈动脉斑块中可检测到聚乙烯的痕迹，而聚乙烯是最常见的塑料。此外，12%的研究对象的颈动脉斑块中可检测到聚氯乙烯的痕迹，这是另一种常见塑料。 研究指出，在斑块中检测到塑料痕迹的人中，有20%的人在这项研究进行期间遭遇中风、心脏病发作或死亡。在斑块中未检测到塑料痕迹的人中，这一比例为7.5%。 统计分析结果表明，与颈动脉斑块中未检测到塑料的人相比，斑块中含有微塑料或粒径更小的纳米塑料的人发生心脏病、中风或死亡的风险要高出数倍。 微塑料通常指粒径小于5毫米的塑料颗粒，可通过食物甚至呼吸进入人体。 2024年3月10日 3:42 PM