聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)

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天津大学聚焦PET生物升级回收:酶解技术与生物高值转化新进展
合成生物学与绿色生物制造· 2025-09-11 10:20
文章核心观点 - 天津大学与新加坡科技研究局团队在《Biotechnology Advances》发表综述 系统总结了PET酶解技术及降解产物高值化转化的最新进展 为PET生物升级回收产业化提供关键参考[2] - 全球PET污染问题严峻 2022年产量达8810万吨 传统回收方式存在局限性 生物回收凭借温和反应条件、低能耗和环境友好优势成为研究热点[3][4] - PET酶解依赖羧酸酯水解酶催化 通过酶工程、底物预处理、产物抑制缓解及反应条件优化可显著提升酶解效率[5][8][14] - PET降解产物TPA和EG可通过代谢工程转化为高附加值化学品 显著提升生物回收经济性 包括聚羟基烷酸酯、香兰素、己二酸等高价值产品[17][18][23] - 生物升级回收策略具有环境友好特性 能减轻塑料废弃物对环境的影响 促进废弃物资源化利用[28] PET酶解催化机制 - PET酶解依赖羧酸酯水解酶催化 主要包括角质酶、脂肪酶和Is PETase 其中Is PETase能在常温下高效降解PET薄膜[5] - 水解过程依赖丝氨酸-组氨酸-天冬氨酸催化三联体 经历酰化与脱酰化两个步骤:酰化步骤形成酰基-酶中间体 去酰化步骤分解为TPA、MHET、BHET等羧酸产物[5][7] 提升酶解效率策略 - 酶工程通过提升热稳定性和优化酶-底物亲和力增强催化活性 PET的玻璃化转变温度约65-71°C 反应温度控制在Tm以下15°C可维持酶活性[8][9][11] - 底物预处理通过物理、化学和生物方法改变PET物理特性 包括球磨降低结晶度至30% 熔体处理使结晶度降至30% 微波预处理使TPA+MHET信号强度提高1400倍[14][15] - 产物抑制缓解采用多酶协同体系与产物移除策略 反应条件优化包括离子浓度、搅拌速率、pH值和酶浓度等参数调控[15] 降解产物高值化转化 - TPA可通过微生物代谢转化为聚羟基丁酸、香兰素、己二酸等12种高附加值产品 其中β-酮己二酸产量达15.1 g/L 没食子酸转化率达87.5%[18][23][24] - EG通过乙醛酸中间产物进入中心代谢途径 可转化为乙醇酸、酪氨酸等产品 酪氨酸产量达2 g/L 乙醇酸转化率达100%[20][23][24] - 经济性分析显示TPA价格194美元/公斤 EG价格167美元/公斤 转化产物中香兰素价格达406美元/公斤 酪氨酸价格达919美元/公斤[24] 生物转化方法 - 三种主流转化方法:水解产物分离纯化后转化、降解与转化同时进行、直接使用降解反应液转化 需根据TPA与EG理化性质选择合适路线[25] - 直接利用PET水解液可节省能耗和缓冲液 但需优化反应条件兼容性 生物转化过程需考虑能源和物料成本[25][28] 未来发展展望 - 需构建高效水解酶 通过提高催化活性和热稳定性优化酶性能 同时改善PET结晶度、粒径等底物性质[27] - 应评估目标产物转化效率和经济价值 避免低附加值产物影响经济可行性 系统层面需关注底物无定形化、酸碱消耗减少等工艺创新[16][28]
TANAKA宣布将与JEPLAN进行业务合作以实现脱碳与循环型社会
搜狐财经· 2025-08-15 04:06
业务合作背景 - TANAKA PRECIOUS METAL GROUP与JEPLAN开展业务合作 旨在减少贵金属回收工艺中的CO₂排放并推进有机物资源化再利用[1] - 合作由贵金属领域循环经济专家TANAKA与塑料技术专家JEPLAN共同推动 目标为实现脱碳化和循环型社会[1] 传统工艺挑战 - TANAKA自1885年起通过烧成工艺处理含贵金属的有机物废弃物 从灰烬中回收贵金属[2] - 烧成处理虽能有效去除环境管制物质 但有机物燃烧导致CO₂排放 成为脱碳社会主要课题[2] - 处理对象包括注射器[5] 擦拭布[6]等附着贵金属的塑料废弃物[4] 新技术方案 - JEPLAN已建立聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的创新化学回收技术[7] - 新工艺将化学回收替代传统烧成处理 对象为注射器 擦拭布等塑料制品[7] - 预计CO₂排放量可降至以往的10%左右[7] 协同效益 - 新工艺同时实现贵金属回收和塑料再生[7] - 双方将发挥各自在贵金属与塑料领域的专业技术优势[7] - 合作共同推动脱碳化和循环型社会目标实现[1][7]
Cell子刊:我国学者研究证实,微塑料/纳米塑料已全面侵入珠峰生态系统的各个部分
生物世界· 2025-08-13 04:03
微塑料和纳米塑料在珠穆朗玛峰的污染情况 - 微塑料(MP)和纳米塑料(NP)已在珠穆朗玛峰的土壤、水、大气、积雪、牦牛粪便和道路尘土中普遍存在 [2][5][16] - 土壤中微塑料平均浓度为65.0个/千克,水中为3.8个/升,大气沉降物为6.9个/平方米·天,积雪为95.0个/升,牦牛粪便为36.5个/千克,道路尘土为23.4个/千克 [8] - 纳米塑料在土壤中平均含量为4.9毫克/千克,水中为1.9毫克/升,大气中为0.13个/平方米·天 [8][13] 微塑料和纳米塑料的来源 - 聚酰胺(PA)是最常见的微塑料类型,占25.1%,其次是聚乙烯(PE,19.4%)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,13.5%) [8][16] - 聚乙烯(PE)是主要的纳米塑料类型,占86.0%,其次是聚丙烯(PP,5.2%)和聚氯乙烯(PVC,4.2%) [8][16] - 主要来源包括登山者衣物和装备的磨损、塑料垃圾、车辆交通以及大气长距离传输 [16][17] 微塑料和纳米塑料对生态系统的影响 - 微塑料改变了土壤微生物群落的多样性和均匀度,可能影响高山生态系统的功能特征 [12][16] - 在牦牛粪便中检测到微塑料,表明微塑料已进入陆地食物链 [16][17] - 珠峰大本营作为主要人类活动区,土壤微塑料浓度最高,凸显人类活动对高海拔环境的直接影响 [16] 研究意义与政策建议 - 研究首次量化了珠穆朗玛峰的纳米塑料污染,填补了高海拔地区纳米塑料数据的空白 [7][13] - 呼吁加强登山者垃圾管理、制定装备标准以减少塑料颗粒脱落,并将塑料监测扩展至偏远高山地区 [17] - 研究支持全球塑料污染治理,强调塑料污染已蔓延至地球最偏远地区,威胁生态健康和水资源安全 [17]
北京大学发表最新Nature论文
生物世界· 2025-07-01 08:44
塑料回收技术突破 - 研究团队提出创新方法将8种常用塑料废弃混合物转化为原始化学成分或有价值化合物[2][3] - 该方法利用塑料混合物中不同官能团反应性的正交性生成有价值产物[5] - 开发固态核磁共振(NMR)方法精确识别混合物中的官能团和塑料种类[5] 技术实现路径 - 通过选择性溶剂分离混合物中的特定塑料成分[6] - 采用催化过程将分离出的塑料转化为有价值产物[6] - 从20克实际塑料混合物中分离出8种以上化学物质包括1.3克苯甲酸、0.5克增塑剂等[7] 技术应用价值 - 设计出通用策略解决塑料混合物化学回收的现实难题[8] - 初步识别主要成分可调整后续化学步骤提高回收效率[8] - 为处理塑料混合废弃物开辟新途径[10] 研究材料范围 - 涵盖聚苯乙烯(PS)、聚乳酸(PLA)等8种常用塑料材质[7] - 测试混合物包含聚苯乙烯泡沫塑料、聚乳酸吸管等实际废弃物[7]
特朗普关税让东南亚从中国进口增2成
36氪· 2025-05-27 04:48
中国对东南亚出口增长 - 4月中国对东盟出口额按美元计算同比增长21% 增幅高于3月的12% [1] - 对美出口下降21% 部分中国造个人电脑和智能手机转向东南亚市场 [1] - 越南 泰国和印度尼西亚的出口增长2~3成 新加坡和马来西亚出口增长15% [1] 供应链转移与零部件采购 - 越南4月对美出口同比增长3成以上 来自中国的电气产品和零部件进口增加54% 机械进口增加44% [3] - 中国企业将供应链扩展至东南亚 增加从本国采购零部件以规避高关税 [3] - 面向马来西亚的笔记本电脑和对泰国的智能手机出口同比增加3成 [3] 纯电动汽车与产能输出 - 印尼4月纯电动汽车销量达上年同期4倍 约7400辆 占新车销量14% 中国汽车占市场份额9成 [4] - 中国面临纯电动汽车和钢铁产能过剩 低价格出口趋势在东南亚加强 [4] - 印尼纺织和制鞋行业出现工厂关闭和裁员 低价中国产品冲击本土市场 [4] 贸易保护措施与行业影响 - 马来西亚对进口中国PET征收反倾销关税 印度对部分中国钢铁产品征收12%进口关税 [5] - 日本企业担忧低价中国产品引发价格竞争 当地法人盈利面临下行压力 [4]
美国矿产关税或将冲击化工市场
中国化工报· 2025-04-28 01:33
美国拟对关键矿产加征关税的影响 政策背景 - 美国正考虑对多达50种关键矿产征收关税 这些矿产是生产化工产品不可或缺的原料 [1] - 该政策若落地将取代现行的"对等关税" 成为美国化工市场面临的最严峻挑战 [1] 炼油催化剂市场影响 - 拟加征关税的萤石、铈和镧将显著推高炼油催化剂价格 萤石用于生产氢氟酸(烷基化装置催化剂) 铈和镧用于流化催化裂化(FCC)装置催化剂 [3] - 催化剂涨价可能导致炼油厂降低烷基化装置开工率 转向生产甲苯或混合二甲苯 进而影响芳烃市场 [3] - 烷基化装置和FCC装置开工率变化将同时影响丙烯的供需 [3] 含氟化学品产业链影响 - 萤石是含氟化学品和含氟聚合物的上游原料 含氟化学品是聚氨酯等材料的发泡剂 [3] - 含氟聚合物(如特氟龙)在5G设备、半导体制造、锂离子电池中重要性增加 还用于氢燃料电池和氯碱厂隔膜 [3] 涂料行业影响 - 氧化钛可能被纳入征税范围 作为生产二氧化钛的原料 将影响美国涂料企业 [3] - 涂料企业此前已因钢铁进口关税承受成本压力 氧化钛关税将进一步增加其成本负担 [3] 特种催化剂领域影响 - 对锑加征关税可能导致PET生产商提价 因锑是PET生产的重要催化剂原料 [4] - 铋作为聚氨酯生产催化剂同样面临关税风险 [4] - 美国地质调查局数据显示 铱、钕、铑、钌、镱、钇等多种矿产用于各类催化剂制造 钯和铂是汽车催化转化器核心材料 [4]