天津大学杨大勇教授团队近日联合研发出一种新型DNA生物塑料塑料 回收利用,其原料丰富,生产、使用和回收全过程与生态环境相适应,可循环利用,能耗低,无污染。损害。 部分应用领域替代石油基塑料。 该成果已发表在权威期刊《美国化学会杂志》上。
塑料工业是国民经济的支柱产业。 我国进口的石油资源中约有1/3用于合成塑料制品。 塑料加工制品产量和消费量居世界首位。 塑料原料的提取过程耗能大、污染大,并产生大量温室气体和化学副产品。 目前,全球每年产生数千万吨塑料垃圾,而且这个数字还在以惊人的速度逐年增加。 大量石油基塑料的浪费是对不可再生资源的巨大浪费,也大大加剧了能源危机。 开发可回收的生物基塑料已成为解决塑料污染、减少碳排放的有效手段,尤其是开发生态友好型材料已成为学术界和工业界的前沿研究热点。
DNA(脱氧核糖核酸)是生命的遗传物质塑料 回收利用,广泛存在于自然界中,是取之不尽、用之不竭的生物聚合物。 据统计,地球目前的DNA总储量约为500亿公吨。 如果将一小部分DNA转化为DNA塑料,理论上可以有效缓解日益增长的塑料使用需求。
基于此,天津大学杨大勇教授团队开发了一种低温加工DNA生物塑料的新方法,制备了一种在生产、使用和回收过程中与环境相容的新型DNA生物塑料。 塑料的原材料包括天然 DNA 和离聚物,均来自生物可再生资源。 与石油基塑料熔体加工策略相比,新型DNA塑料的加工能耗仅为不到5%。 新型DNA塑料还可以通过无损回收策略制成新型塑料制品,也可以在DNA酶的作用下降解。
杨大勇介绍,现有的工业设备可以从植物、藻类和细菌中快速提取大量生物质DNA。 使用这些设备,每年的DNA产量可达数十万吨。 新型DNA塑料具有大规模生产的巨大潜力。 这种塑料具有优异的折叠性和低温稳定性,可加工成多腔微结构,有望在生物传感、药物输送、组织工程等生物医学领域发挥重要作用。