化学上的突破使之前不可回收的PVC实现再利用

化学上的突破使之前不可回收的PVC实现再利用就产量和数量而言，聚氯乙烯在塑料中名列前茅，并被用于从管道和地板到浴帘和衣服的各种用途。然而，它在美国的回收率为零，由于其有毒成分，回收这种材料的努力受到阻碍。研究报告的第一作者DanielleFagnani说："PVC是那种没有人愿意处理的塑料，因为它有自己独特的问题。PVC通常含有大量的增塑剂，这些增塑剂会污染回收产品中的所有东西，而且通常有较高毒性，还会在一定的热量下迅速释放出盐酸。"增塑剂被添加到普通塑料中，以提高其耐用性和灵活性，但其中一些增塑剂对人类健康有严重风险，双酚A就是一个特别著名的例子。另一个例子是邻苯二甲酸盐，由于它们在日常用品中的广泛使用，被称为"无处不在的化学品"，它们与内分泌紊乱、儿童癌症和过早死亡有关。PVC中的邻苯二甲酸盐是该材料最有害的成分之一，这些邻苯二甲酸盐和其他增塑剂在依靠热处理的传统回收过程中被浸出。这个过程也会从PVC中释放出盐酸，这可能会导致化学灼伤并腐蚀回收设备。因此，法格纳尼和她的同事们正在试验不依赖加热的PVC回收方式，这导致了一种具有一些令人兴奋的潜力的新型电化学技术。该团队利用电子来分解材料中的碳氯键，并通过使用PVC增塑剂之一来调解这一过程，能够精确控制盐酸的释放。Fagnani说："我们发现的是，它仍然释放盐酸，但速度要慢得多，更容易控制。"这使得酸可以被收集起来，并作为试剂用于其他化学反应，同时该过程还产生氯离子，可用于氯化分子，用于制药和农业产品。该方法也留下了其他材料，科学家们正试图找到这些材料的用途，因此还有改进的余地，这项工作展示了人们可以如何利用化学回收来赋予有问题的材料以第二次生命。该项技术主要研究人员AnneMcNeil说："人类创造了这些神奇的材料，在许多方面改善了我们的生活，但同时又如此短视，没有考虑到如何处理这些废料，这是人类的失败。在美国，我们仍然停留在9%的回收率上，而且这只是少数几种类型的塑料。而且，即使是我们回收的塑料，它也导致了越来越低质量的聚合物。我们的饮料瓶再也不能成为饮料瓶了。它们变成了纺织品或公园的长椅，然后最终被填埋。"这项研究发表在《自然化学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334123.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334123.htm

科学家在回收塑料中发现大量药物和有毒化学品

科学家在回收塑料中发现大量药物和有毒化学品这项研究由瑞典哥德堡大学的科学家领导，调查了来自东欧、亚洲、非洲和南美洲13个国家的回收塑料颗粒。通过使用一系列化学分析工具，研究发现这些塑料颗粒都含有一系列令人匪夷所思的化合物，其中许多被认为是剧毒物质。发现的最大一类化学物质是杀虫剂，有162种化合物来自这一类。排名第二的是89种不同的药品。第三名是65种不同的工业化学品。其次是其他类别的化学品，包括表面活性剂、兴奋剂、香料、染料、驱虫剂、腐蚀抑制剂等。研究人员说，"总共检测到并量化了491种有机化合物，另有170种化合物被初步注释"。其中一些化学物质来自塑料本身的制造过程，另一些则是在回收阶段引入的，还有一些则是通过吸附过程进入塑料中的。研究人员说，由于发现的化合物种类繁多，他们认为回收塑料不适合大多数用途，也不利于材料生命周期的循环。哥德堡大学的BethanieCarneyAlmroth教授说："塑料回收一直被吹捧为塑料污染危机的解决方案，但塑料中的有毒化学物质使塑料的再利用和处置变得复杂，并阻碍了回收利用。"研究人员指出，目前还没有监测计划来分析回收塑料中的化学物质，而且只有1%的塑料化学物质受到国际监管。他们补充说，目前还没有关于报告回收过程中使用的化学品的政策，并呼吁改变这种状况。研究小组在本月发表在《科学》杂志上的通信中写道："这些有害化学物质给回收工人和消费者以及更广泛的社会和环境带来了风险。必须迅速淘汰已知会对人类健康和环境造成危害的化学添加剂，同时必须识别和限制非有意添加的物质"。根据研究结果，研究小组还补充说，需要制定相关法规，明确规定回收塑料在哪些方面可以使用，哪些方面不可以使用，比如玩具和食品包装。该研究报告已发表在《科学导刊》（ScienceDirect）上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1396053.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1396053.htm

科学家发明一种强度更高、可回收的塑料

科学家发明一种强度更高、可回收的塑料新的可生物降解聚酯由于其出色的化学和生物降解能力以及令人印象深刻的机械性能，有可能被用作一种可持续的、环境友好的热塑性材料，可以很容易地被回收。常见的高密度聚乙烯（HDPE）是一种特别坚固和耐用的材料。它的热塑性能归功于其分子链的内部结构，这些分子链以结晶方式排列，由于范德华力而产生了额外的吸引力。这些分子链也是纯碳氢化合物。结晶性和碳氢化合物含量的结合意味着有能力降解塑料的微生物无法进入分子链将其分解。德国康斯坦茨大学的StefanMecking及其同事的研究小组现在已经开发出一种聚酯，它的结晶度与高密度聚乙烯相似，而且还保留了其有益的机械性能。与聚乙烯不同，聚酯还含有理论上可以被化学或酶降解的功能团。然而，在正常情况下，聚酯的结晶度越高（即与高密度聚乙烯越相似），它就越不容易被生物降解。该团队对他们发明的结晶聚酯在接触到酶时的降解速度感到惊讶。Mecking解释说："我们用自然环境中存在的酶测试了降解，它比我们的参考材料快一个数量级。不仅仅是酶溶液降解了该材料：土壤微生物也能够完全堆肥该聚酯。"但究竟是什么让这种聚酯纤维具有如此特殊的生物降解性呢？研究小组能够确定乙二醇的重大贡献，乙二醇是聚酯的组成成分之一。Mecking补充说。"这种构件实际上在聚酯中非常常见。它提供了高熔点，但它也增加了这些类似聚乙烯材料的降解性"。由于其良好的化学和生物降解性，再加上其机械性能，这种新的聚酯可以作为一种可回收的热塑性材料找到应用，对环境的影响最小。Mecking补充说，最终目标是进行闭环化学回收，将塑料分解成原材料并生产新塑料。该团队设计的这种塑料的额外好处是，如果有任何材料在这个闭环中进入环境，它们可以进行生物降解，不会留下持久的影响。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345227.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345227.htm

科学家发现微塑料的最新健康风险：能穿透皮肤屏障

科学家发现微塑料的最新健康风险：能穿透皮肤屏障新的研究表明，为阻燃而添加到塑料材料中的有毒化学物质可通过皮肤接触微塑料进入人体。这项研究首次提供了实验证据，证明微塑料中作为添加剂的化学物质会渗入人体汗液，然后通过皮肤被吸收，进入血液。许多用作阻燃剂和增塑剂的化学物质已被禁用，因为有证据表明它们会对健康造成不良影响，包括损害肝脏或神经系统、致癌和危及生殖健康。但是，这些化学物质仍然存在于环境中的旧电子产品、家具、地毯和建筑材料中。虽然人们对微塑料造成的危害还不完全了解，但人们越来越关注微塑料作为人类接触有毒化学物质的渠道所发挥的作用。研究小组在去年发表的一项研究中证明，微塑料中的化学物质会渗入人体汗液中。现在的研究表明，这些化学物质也能从汗液中穿过皮肤屏障被人体吸收。在实验中，研究小组使用创新的3D人体皮肤模型来替代实验动物和切除的人体组织。这些模型在24小时内暴露于两种常见形式的微塑料中，这些微塑料含有多溴联苯醚（PBDEs），这是一种常用于阻燃塑料的化学物质。发表在《国际环境》上的研究结果表明，皮肤可吸收多达8%的化学物质，水份较多或"出汗较多"的皮肤吸收的化学物质水平较高。这项研究首次提供了实验证据，说明这一过程是如何改变体内有毒化学物质水平的。现就职于布鲁内尔大学的OvokeroyeAbafe博士在伯明翰大学就读期间开展了这项研究。他说"微塑料在环境中无处不在，但我们对它们可能造成的健康问题仍然知之甚少。我们的研究表明，它们是有害化学物质的'载体'，可以通过皮肤进入我们的血液。这些化学物质具有持久性，因此，如果持续或经常接触它们，就会逐渐积累到开始造成危害的程度"。伯明翰大学环境科学副教授、该项目的主要研究者穆罕默德-阿卜杜拉博士说："这些研究结果为监管机构和政策制定者提供了重要的证据，有助于完善有关微塑料的立法，保护公众健康免受有害接触的危害。"该论文的共同作者StuartHarrad教授补充说："这项研究为我们了解接触微塑料对人体健康造成的风险迈出了重要一步。在我们研究成果的基础上，还需要开展更多的研究，以充分了解人类接触微塑料的不同途径，以及如何降低接触微塑料的风险。"在未来的研究中，研究小组计划调查微塑料可能导致有毒化学物质进入人体的其他途径，包括吸入和摄入。这项工作由欧盟"地平线2020"研究与创新计划的玛丽-居里研究奖学金资助。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428607.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428607.htm

科学家招募细菌制造可无休止循环利用的塑料

科学家招募细菌制造可无休止循环利用的塑料塑料回收计划的本意是好的，但令人失望的事实是，绝大多数塑料即便回收后也都是被焚烧或最终被填埋。2019年，伯克利实验室推出了一种名为聚二酮烯胺（PDK）的新型塑料，其中分子之间的键可以更容易地按需分解，随时可以制成新的东西，而不会降低质量。在之前的研究中，科学家们最初使用与普通塑料相同的石化产品来制造PDK，但在新的研究中，他们成功地改用了一种可再生资源。研究小组对大肠杆菌进行了改造，使其能够将植物中的糖分转化为一种名为三乙酸内酯（TAL）的分子，然后再与其他化学物质结合生产出PDK。PDK塑料在酸浴中很容易分解，从而破坏其分子间的键彼得-克里斯滕森/伯克利实验室最终得到的塑料材料可以根据手头的应用，有选择地调整柔韧性、韧性甚至粘合性。研究小组发现，这种新型PDK不仅更具可持续性，而且还能承受比早期版本更高的工作温度，最高可达60°C（140°F）。这开辟了更广泛的潜在应用领域。目前，PDK的生物含量约为80%，但研究小组表示，未来的版本将达到100%的生物含量。其他改进将是更多工作的重点，包括找到让细菌将更多植物糖和化合物转化为原料的方法，以及加快转化速度。"我们的新成果非常令人鼓舞，"该研究的作者科琳-斯考恩（CorinneScown）说。"我们发现，只要对生产工艺进行适度改进，我们很快就能制造出生物基PDK塑料，与使用化石燃料制造的塑料相比，这种塑料不仅成本更低，而且二氧化碳排放量更少。"这项研究发表在《自然-可持续性》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374089.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374089.htm

科学家展示可按需生物降解和可回收的印刷电路

科学家展示可按需生物降解和可回收的印刷电路据NewAtlas报道，旧的电子产品很难回收，这意味着它们堵塞了垃圾填埋场，同时也锁住了有价值的金属。现在，科学家们已经展示了可按需降解的印刷电路，使其材料恢复到可再利用的形式。当我们中的许多人每隔一两年就追寻新手机的兴奋时，电子产品的浪费问题只会越来越多。许多这些设备在建造时并没有考虑到可回收性，而且很难从中提取金和银等贵金属进行再利用。相反，这些电子垃圾的大部分最终被填埋，在那里它们会向环境中浸出有毒的化学物质。一个不断增长的研究领域是所谓的瞬态电子产品--那些在一定时间后或遇到特定触发因素（如热或水）时自然溶解的电子产品。这些不仅可以帮助减少电子垃圾，而且可以使人体或环境中的传感器在完成工作后进行生物降解。在这项新的研究中，伯克利实验室和加州大学伯克利分校的研究人员已经开发并演示了印刷电路，它可以根据需要分解成可重复使用的材料，包括贵金属。新的设计建立在该团队以前的工作基础上，他们创造了嵌入酶的可生物降解塑料，这些酶将在热水或土壤中分解材料的聚合物链，在几天内降解塑料。一种名为RHP的分子将酶分散到塑料内的团块中，这使它们不会过早地破坏材料。这一次，研究人员调整了配方，使用廉价的酶的“鸡尾酒”，以简化生产和降低成本。他们用可生物降解的塑料作为基材，并在其上印制了由导电油墨制成的电子电路。这是由银片或碳黑颗粒组成的，以提供导电性，聚酯粘合剂将其全部固定在一起，而酶“鸡尾酒”通过降解粘合剂最终将整个东西解开。该小组测试了电路的整个拟议生命周期。首先，他们在正常条件下将它们存放在抽屉里七个月，暴露在温度和湿度的日常波动中。然后，他们在一个月内连续对它们进行了电流测试。研究小组说，储存的电路与全新的电路一样好用，表明它们没有开始过早地退化。最后，研究人员测试了它们的生物可降解性。他们让它们在温水中放置几天，发现在72小时内，银粒子与聚合物分离，聚合物已经分解成单体。该团队说，94%的银可以被回收，单体也可以被回收。该团队还在一系列其他材料上测试了可生物降解的导电墨水，如柔性塑料和布，并发现它在所有情况下仍可作为电路使用。这可能使它对可穿戴设备很有用。该团队说，下一步是创建一个可生物降解的整个微芯片。这项研究发表在《先进材料》杂志上。该团队在下面的视频中描述了这项工作。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1310431.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1310431.htm