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歐洲發(fā)明方法，將PE轉(zhuǎn)化為可生物降解
【塑料機械網(wǎng) 國際新聞】聚乙烯是一種非常重要且廣泛使用的塑料，而且在自然界中難以分解。一個新項目將通過三個階段將聚乙烯轉(zhuǎn)化為可生物降解的聚酯，從而實現(xiàn)聚乙烯的回收和升級。
丹麥奧爾胡斯大學(Aarhus University)領導的一個國際研究小組現(xiàn)已獲得歐盟研究與創(chuàng)新框架計劃“地平線歐洲”的480萬歐元資助，用于開發(fā)一種將聚乙烯轉(zhuǎn)化為可生物降解聚酯和其他高價值產(chǎn)品的工業(yè)可行方法。該項目被稱為ACTPAC，是“碳-碳主鏈塑料廢物向高價值化學品和材料的完整轉(zhuǎn)化途徑”的縮寫。
“由于構(gòu)成這種塑料分子骨架的強碳鍵，通常很難降解聚乙烯。但是，通過與其他廣泛的研究人員合作，我們已經(jīng)確定了通過酶、微生物和化學過程可以做到這一點。在ACTPAC項目中，我們將展示一種完全工業(yè)可行的方法，首先將聚乙烯轉(zhuǎn)化為烷烴，然后轉(zhuǎn)化為高價值化學品(單體)，最終轉(zhuǎn)化為類似聚乙烯但完全可生物降解的聚酯。”奧胡斯大學生物和化學工程系的Zheng Guo(音，郭諍)教授說，他是該項目的負責人。
郭諍，2004年天津大學獲博士學位，后到丹麥科技大學任助理教授。從2010年開始，奧爾胡斯大學分子生物學系副教授，后升任教授，2011-2012美國麻省理工大學訪問學者。郭諍教授的研究領域涉及酶催化反應工程及其在食品、生物材料、生物化學品等方面的工業(yè)化應用研究。尤其是在脂質(zhì)結(jié)構(gòu)設計與改性等研究領域作出了許多前沿性的工作。
今天生產(chǎn)的所有塑料中有整整80%含有這些強碳鍵，這就是為什么焚燒和填埋是最常見的塑料處理方法。然而，近幾十年來，塑料產(chǎn)量只是增加了，這使塑料垃圾成為一個巨大的問題——尤其是當只有這么小的一部分被轉(zhuǎn)化為高價值產(chǎn)品時。
在ACTPAC項目中，來自八個不同國家的11個合作伙伴將開發(fā)一個由三部分技術組成的系統(tǒng)，即(1)將聚乙烯轉(zhuǎn)化為烷烴，(2)通過基于生物的過程轉(zhuǎn)化為高價值的化學品(單體)，(3)通過酶催化過程轉(zhuǎn)化為完全可生物降解的聚合物。
ACTPAC項目隨后將擴大整個系統(tǒng)的規(guī)模，以進行試點示范。
“該項目是塑料生物基和催化降解的一個重要里程碑，也是朝著解決當前巨大污染問題(即管理塑料垃圾)的零廢物解決方案邁出的一大步。”郭征說，“今天，非常需要開發(fā)新的方法來創(chuàng)新性地回收塑料垃圾。通過ACTPAC，我們正在為PE的無污染解決方案建立最有利可圖的升級方案，我們正在向塑料經(jīng)濟的范式轉(zhuǎn)變邁進。”
地平線歐洲資助的項目于2024年1月啟動。該項目由丹麥奧爾胡斯大學的Zheng Guo教授領導，但它涉及到來自廣泛學科的研究人員。除奧胡斯大學外，該項目還有11個合作伙伴：荷蘭烏得勒支大學、德國明斯特大學、法國國家科學研究中心(CNRS)、荷蘭格羅寧根大學、西班牙AIMPLAS-塑料和復合材料研究協(xié)會、比利時Krechnologies (Biolynx)、土耳其Innovaplast、奧地利Minds & Sparks有限公司、比利時B4PLASTICS和西班牙CTCR。
2021年12月，吉林大學生命科學學院高仁鈞教授團隊與丹麥奧胡斯大學郭諍教授團隊合作構(gòu)建了嗜熱外二醇雙加氧酶Tcu3516，研究顯示該酶在酚類污染物降解方面具有巨大應用潛力。相關研究內(nèi)容以A new thermmophilic extradiol dioxygenase promises biodegradation of catecholic pollutantsjiesh為題在線發(fā)表于Joumnal of Hazardous Materials (2022,422:126860)。
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