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新型聚酯复合材料可在海水中自行降解

发布时间:2018-09-11 16:13:00 来源:甘肃省化工研究院有限责任ag电子游戏大奖 点击次数:238

 

    中科院理化所高级工程师王格侠团队研制出了一种可在海水中降解的聚酯复合材料,能在数天到数百天内分解为不会对环境造成污染的二氧化碳和水等,有望在诸多领域替代现有难以降解的通用塑料。

  目前,该团队的生物降解塑料生产及应用技术已经向4家中国ag电子游戏大奖完成了技术授权,其中3家已经投产,总年产能达到7.5万吨。

  据王格侠介绍,目前海洋中塑料污染问题已经非常严峻,但人们仍然没有找到有效的应对措施。海洋特殊水域环境使人们不能像在陆地上一样对大量分散的垃圾进行集中收集和处理。所以,解决海洋塑料污染问题,最根本有效的办法就是让废弃材料进入海水后自行降解消失。

  该研究团队发现,在陆地上能够快速降解的生物降解材料在海水中却难以降解,甚至长时间都不降解,不能用来解决海洋中的塑料污染问题。其原因是:聚酯材料的降解过程是微生物作用下的酶促水解反应。而海水温度低,特异性微生物种类少、数量少,很难具备生物降解的条件,导致大多数聚酯材料在海水中降解非常缓慢,甚至难以降解。

  王格侠介绍说,海水中不同区域不同时期差异巨大,想让材料在可控的周期内完全降解,单纯依靠生物降解过程是行不通的。他们希望找到一种既解在海水中降解,又满足不同应用需求的材料。

  经过反复实验,研究团队从分子设计和两相合成出发,通过聚合物合成改性和共混改性两种方式,向生物降解聚酯体系中引入非酶水解的基团,实现了材料在海水中整体可控降解。“研发出的海水可降解材料可以在数分钟到几百天内不同周期实现崩解或降解,它的降解周期和降解方式可以根据不同应用需求进行调控,未来我们希望这种材料的降解模式能够智能化。

  据王格侠介绍,人类每年向海洋投放的塑料垃圾为480万吨到1270万吨,占海洋固体污染物总量的60%~80%。塑料在光、海水以及洋流和生物群的作用下,最终会形成直径小于5毫米的塑料微粒。这些塑料微粒或者漂浮在海水中,或者沉入海底,几十年甚至几百年都不会分解,对整个海洋环境造成了严重污染。

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