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【文献解读】Adv. Sci. & Bioresour. Technol. 综述论文-可降解聚合物的发展

梦海澜天 生物质前沿 2023-03-27



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海水可降解聚合物-对抗海洋塑料污染

聚合物塑造了人类的生活,但由于它们的长寿命和低降解性,逐渐也被认定为海洋污染物。

最近,各种研究人员研究了(微)塑料对海洋生物、生物多样性和潜在毒性的影响。即使这一现状仍被广泛讨论,我们还是希望避免不必要的废弃物。特别是新设计的在海水中降解的聚合物,在某些方面可以作为商品聚合物的潜在替代品。虽然生物可降解聚合物在体内(用于生物医学应用)或堆肥过程中降解,但在海水中降解速度往往很慢。本文综述了几种可生物降解聚合物或聚合物共混物在海水中降解过程的概念、机理及影响因素。由于大多可生物降解材料在海水环境中无法降解或降解太慢,本文总结了在自然环境中快速降解的海水可降解聚合物的制备策略和创新路线。作者认为这些选择将有助于进一步推动海水可降解聚合物的发展。

本文中作者分别从以下五个方面对海洋可降解聚合物进行了综述:

1. 生物可降解聚酯

2. 聚酯在海水中的降解

3. 加速海水生物降解速率

4. 海水聚降解合物的评价标准及方法

5. 降解产物对海洋生态系统的影响

图1.商用可生物降解聚合物(生物基和化石基)的结构和来源。

图2. 生物降解过程中不同步骤的示意图。

图5. 不同环境下聚酯降解的影响因素。

海水可降解聚合物的开发具有挑战性,但可能在解决塑料垃圾问题上发挥重要作用。由于pH值略碱性,含盐量高,且大多温度较低,海水降解要么依赖于快速水解,要么依赖于聚合物的选择性酶解或其他正交刺激,这些都需要进一步进行开发和探究。作者最后对于未来海水降解聚合物的发展中的挑战进行了展望,并对未来研究方向和人类行为提出了观点。

原文链接:

https://doi.org/10.1002/advs.202001121


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生物可降解聚合物可持续设计与应用的最新进展

塑料污染的是全球都在关注的问题。虽然可生物降解的塑料在农业和食品包装行业等领域中的适应越来越多,但是它们只占塑料市场的一小部分。本综述总结了可生物降解塑料及其安全降解潜力的最新进展。在此,对可降解塑料进行了分类,并综述了生物聚合物领域的技术和发展,及其适用性,降解和在可持续发展中的作用。此外,本文还讨论了天然聚合物的在可降解材料中的使用,它们具有更好的机械和物理性能,使复合材料可以与同类产品媲美。作者认为可生物降解的聚合物的使用将有助于实现工业的可持续发展,有利于加强绿色经济,减少环境中温室气体的负担以及促进废弃生物质的高值化利用。

生物质资源的循环利用

采用清洁技术对自然资源进行合理转化利用,可以降低工业污染和对生物多样性的影响,并通过循环利用减少有机废弃物。

可生物降解聚合物

源自农业废弃物的生物塑料作为一种无污染和可持续的替代品,已成为流行的不可降解塑料替代品。生物塑料是由欧洲生物塑料定义的,可分为两大类:可生物降解塑料和非生物降解塑料。尽管生物塑料的来源是天然的,其生物降解性是根据降解的途径和速率来确定的。

产品开发的可持续设计

商业用途生物塑料的可持续发展的基本途径需要在市场力量和商业活动的环境影响之间保持平衡。基于这一观点,联合国大会通过了到2030年融入社会的17个可持续发展目标。可持续发展目标代表了实现社会与环境平衡发展的整体方法。

在全球范围内,塑料回收在数量上不足以保证环境的可持续性。生物聚合物领域的技术发展极大地提高了其应用、降解潜力和对环境的安全性。此外,对天然聚合物的改性提高了生物塑料的机械和物理性能。生物塑料作为薄膜材料的推广在工业和包装领域有着巨大的应用潜力。对生物塑料的进一步干预将有助于加强绿色经济和减少环境中温室气体的负担。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.124739

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