科学家用糖和二氧化碳制造塑料

根据科学家的研究,将来一些可生物降解的塑料可以用糖和二氧化碳代替原油制成的不可持续的塑料。 可持续化学技术中心 (CSCT)在巴斯大学。

  • 聚碳酸酯用于制造饮料瓶,眼镜镜片以及电话,CD和DVD的防刮涂层
  • 聚碳酸酯的当前制造工艺使用BPA(禁止在婴儿奶瓶中使用)和剧毒的光气,在第一次世界大战中用作化学武器
  • 浴场科学家已经在一种新工艺中用糖和二氧化碳制造了替代聚碳酸酯,该工艺还使用低压和室温,使其生产更便宜,更安全。
  • 可以使用土壤细菌中的酶将这种新型的聚碳酸酯生物降解为二氧化碳和糖
  • 这种新的塑料具有生物相容性,因此将来可用于医疗植入物或用作支架,用于生长替代器官以进行移植

用糖制的聚碳酸酯可以替代BPA的传统聚碳酸酯,从而提供了一种更具可持续性的替代方法,但是该工艺使用了剧毒的光气化学物质。现在,巴斯的科学家们已经开发出了一种更安全,更可持续的替代品,该替代品可在低压和室温下向糖中添加二氧化碳。

所得塑料具有与石油化学产品相似的物理性能,强度高,透明且耐刮擦。关键的区别在于它们可以利用土壤细菌中发现的酶降解为二氧化碳和糖。

这种新的不含双酚A的塑料可能会取代诸如婴儿奶瓶和食品容器之类的产品中的聚碳酸酯,并且由于该塑料具有生物相容性,因此还可以用于医疗植入物或用作生长组织或器官移植的支架。

大学Whorrod研究员Antoine Buchard博士’的化学系说:“随着人口的不断增长,对塑料的需求不断增长。这种新型塑料是可替代矿物燃料的聚合物的可再生替代品,价格可能很便宜,并且由于它是可生物降解的,因此不会对海洋和垃圾填埋场的增长造成影响。

“我们的过程使用二氧化碳代替剧毒的化学光气,并生产出不含BPA的塑料,因此不仅塑料更安全,而且制造过程也更清洁。”

可持续化学技术中心的布加德博士及其团队在期刊上的一系列文章中发表了他们的工作 高分子化学 和大分子。

特别是,他们利用大自然作为该过程的灵感,利用DNA中称为胸腺嘧啶的糖作为基础材料,制造出具有巨大潜力的新型聚碳酸酯塑料。

博士生和文章的第一作者Georgina Gregory解释说:“胸苷是组成DNA的单元之一。因为它已经存在于人体中,这意味着这种塑料具有生物相容性,可以安全地用于组织工程应用。

“可以通过调整化学结构来微调这种新塑料的性能–例如,我们可以使塑料带正电,以便细胞粘附在其上,从而使其可用作组织工程的支架。”已经与CSCT的化学工程部门的Ram Sharma博士合作开始了此类组织工程工作。

研究人员还研究了使用其他糖,例如核糖和甘露糖。布加德博士补充说:“化学家有100年历史’使用石化产品作为原材料的经验,因此我们需要再次开始使用可再生原料(如糖)作为合成但可持续的材料的基础。它’的初期,但未来看起来充满希望。”



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