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

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：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1414831.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1414831.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

科学家通过人工光合作用利用阳光制造出可生物降解的塑料

科学家通过人工光合作用利用阳光制造出可生物降解的塑料利用太阳光为光氧化系统提供动力，丙酮酸和CO¬2被苹果酸脱氢酶和富马酸酶转化为富马酸由人工光合作用研究中心的YutakaAmao教授和大阪市立大学研究生院的研究生MikaTakeuchi领导的研究小组，已经成功地从二氧化碳中合成富马酸，这是一种塑料原料，这也是首次由阳光驱动来生成的材料。他们的研究结果发表在《可持续能源与燃料》上。富马酸通常是从石油中合成的，用作制造可生物降解塑料（如聚丁二酸）的原料，但这一发现表明，富马酸可以利用可再生的太阳能从二氧化碳和生物质衍生化合物中合成。"为了实现人工光合作用的实际应用，这项研究成功地使用了可见光-可再生能源-作为动力源，"Amao教授解释说。"在未来，我们的目标是收集气态二氧化碳，并通过人工光合作用直接合成富马酸"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343733.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343733.htm

科学家们设法回收了以前无法回收的PVC塑料

科学家们设法回收了以前无法回收的PVC塑料但作为一种回收过程中容易产生污染甚至有毒的塑料，它的回收利用率长期为零。现在，密歇根大学的研究人员，在研究第一作者DanielleFagnani和主要研究人员AnneMcNeil的带领下，发现了一种将PVC化学回收为可用材料的方法。他们利用增塑剂中的邻苯二甲酸盐-PVC最有害的成分作为化学反应的媒介，研究结果发表在《自然化学》杂志上。Fagnani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，"他作为麻省理工学院化学系的博士后研究人员完成了这项工作。"PVC通常含有大量的增塑剂，这些增塑剂会污染回收流中的所有东西，而且通常非常有毒。它还会在一定的热量下迅速释放出盐酸。"塑料的回收通常是通过将其融化并将其改造成质量较低的材料，这个过程称为机械回收。但当对PVC加热时，其主要成分之一，即增塑剂，非常容易从材料中浸出，然后，它们可以滑入回收流中的其他塑料。此外，盐酸在加热时很容易从PVC中释放出来。它可能会腐蚀回收设备，并对皮肤和眼睛造成化学灼伤--这对回收厂的工人来说并不理想。更重要的是，邻苯二甲酸盐--一种常见的增塑剂是剧毒的内分泌干扰物，这意味着它们可以干扰甲状腺激素、生长激素和涉及哺乳动物（包括人类）生殖的激素。因此，为了找到一种不需要加热的PVC回收方式，Fagnani开始探索电化学。一路走来，她和团队发现，呈现出主要回收困难之一的增塑剂可以被用于分解PVC的方法中。事实上，增塑剂提高了该方法的效率，而电化学方法又解决了盐酸的问题。"我们发现的是，它仍然会释放出盐酸，但速度要慢得多，更容易控制，"Fagnani说，聚氯乙烯是一种具有碳氢化合物主干的聚合物，由单一的碳-碳键组成。每一个其他的碳基都连接着一个氯基。在热激活的情况下，盐酸会迅速弹出，导致聚合物主干上的碳-碳双键出现。但研究小组转而利用电化学将一个电子引入该系统，从而使该系统带有负电荷。这打破了碳-氯键，并导致一个带负电的氯离子。由于研究人员使用的是电化学，他们可以测量电子被引入系统的速度，这控制了盐酸产生的速度。盐酸可以被工业界用作其他化学反应的试剂，氯离子还可以用来氯化被称为arenes的小分子，这些芳烃可用于制药和农业成分。这种聚合物还剩下一些材料，该小组仍在寻找其用途。Fagnani说，这项研究显示了科学家们可能会考虑用化学方法回收其他困难的材料。"让我们对塑料配方中的添加剂采取战略性的态度，目前的小组成员正试图进一步提高这一过程的效率。"Fagnani说，他现在是Ashland公司的一名研究科学家，该公司专注于为消费品（如洗衣粉、防晒霜和洗发水）制造可生物降解的特种添加剂。McNeil实验室的重点是开发化学回收不同种类塑料的方法。将塑料分解成它们的组成部分可以产生非降解材料，工业界可以将其重新纳入生产中。McNeil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。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340489.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340489.htm

科学家利用微波加热改善太阳能电池的可回收能力

科学家利用微波加热改善太阳能电池的可回收能力众所周知，太阳能对环境是有益的。它没有直接的温室气体排放，而且阳光是一种可再生资源，不太可能很快耗尽。太阳能电池板由太阳能电池组成，通过光伏效应将来自太阳或人造光的光能直接转化为电能。但是制造太阳能电池板的缺点是，生产太阳能电池非常耗费能源，而且一旦它们的寿命结束，回收它们的方法也很有限。PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1354765.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1354765.htm