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活體塑料獲新進展 或將為塑料污染治理提供助力
2024年08月23日 11:38:52
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：5359
塑料是我們日常生活中重要地一類材料，但與此同時，塑料也是目前影響環(huán)境的主要污染源之一。據(jù)統(tǒng)計全球每年產生約4億噸塑料廢物，幾乎相當于全球人口總重量。而根據(jù)經合組織此前提供的數(shù)據(jù)來看，其中僅有約9%的垃圾被回收，高達79%的塑料廢物被填埋或落入自然環(huán)境中，剩余約12%則是被焚燒處理。而較低的回收率也帶來了一個根本性難題——塑料污染。
【化工儀器網 行業(yè)百態(tài)】塑料是我們日常生活中重要地一類材料，但與此同時，塑料也是目前影響環(huán)境的主要污染源之一。據(jù)統(tǒng)計全球每年產生約4億噸塑料廢物，幾乎相當于全球人口總重量。而根據(jù)經合組織此前提供的數(shù)據(jù)來看，其中僅有約9%的垃圾被回收，高達79%的塑料廢物被填埋或落入自然環(huán)境中，剩余約12%則是被焚燒處理。而較低的回收率也帶來了一個根本性難題——塑料污染。
我國作為塑料生產和消費大國，對于塑料污染治理始終處于一個高度重視的狀態(tài)。從2008年出臺相關限塑政策以來，我國就一直是堅持政策引導、規(guī)范限制、技術創(chuàng)新多方面協(xié)同的方式，推進防治塑料污染的相關工作。得益于此，我國在這方面收獲頗豐，2021年的時候，我國的材料化回收率就已經達到31%，是全球廢塑料平均水平的1.74倍。此外，還催生出了大量的相關技術，并且直到目前，關于大規(guī)模塑料垃圾處理方式的研究還在持續(xù)，新技術還在不斷涌現(xiàn)。
近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究團隊發(fā)表了一項新的研究成果。該團隊成功通過對微生物進行基因編輯，制造出了具備極端環(huán)境耐受能力的，可以在特定條件下分泌塑料降解酶的孢子，并將其包埋到塑料基質中，制造出了一種活體塑料。
這種塑料正常使用的時候，孢子處于休眠狀態(tài)，其穩(wěn)定性與耐受性與傳統(tǒng)塑料無異，但是當被丟棄到自然環(huán)境中或達到預定的降解條件時，其中的孢子會被激活并開始分泌降解酶，從而加速塑料的降解。因此可以認為是一種理想的塑料材料。
當然，這種材料的研發(fā)過程并不容易。事實上，早在2016年，就有相關的活體塑料研究成果誕生——RHPs，然而RHPs合成難度高，且對高溫塑料加工環(huán)境的適應性有限，因此實用價值并不高。
而這次，中國科學院深圳先進技術研究院的研究團隊利用合成生物學方法，改造枯草芽孢桿菌，將可控分泌塑料降解酶的基因線路導入枯草芽孢桿菌，在二價錳離子的脅迫環(huán)境中，迫使枯草芽孢桿菌“休眠”，形成孢子形態(tài)。由于產生的孢子帶有編輯的基因線路，相比細菌具備了針對高溫、高壓、有機溶劑和干燥的耐受性。將這種孢子與聚己內酯(PCL)塑料母粒直接混合制作的塑料，就能兼顧高溫加工性能。而測試結果也顯示，其屈服強度、應力極限、最大形變量和熔點等參數(shù)與傳統(tǒng)的PCL塑料并沒有明顯差別。同時，測試結果也表明，孢子激活后，活體塑料僅需不到一周的時間就可以完成降解，而傳統(tǒng)PCL塑料即便過了21天，仍存余40%左右的分子量。
換言之，作為一種創(chuàng)新的環(huán)保材料，新型活體塑料展示出了廣闊的應用前景和重要的社會意義。相信隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步，活體塑料將在未來得到更加廣泛的應用和推廣，為緩解塑料污染難題提供助力。
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