淀粉基生物降解塑料的应用研究现状及发展趋势

简述了开发淀粉塑料的意义及研究发展趋势,指出含淀粉量低的填充型淀粉塑料由于其组分大部分为非降解树脂,难以符合环保要求,发展的趋势是开发含淀粉量在80%以上(其余组分均可降解)能完全降解的所谓全淀粉或基本全淀粉热塑性塑料,蒙脱土为增强相的热塑性淀粉纳米复合材料是研究的热点。     

降解塑料及其种类

塑料是一种高分子的聚合物,降解是指塑料由高分子分解成低分子,分子量下降,导致塑料物性下降。主要表现塑料发脆、碎裂、变软、增硬、老化及丧失力学强度等。普通塑料(如聚苯乙烯、聚乙烯等)其降解过程非常缓慢,一次性使用制品带来了严重的环境污染问题。 所谓降解塑料,即在一般塑料原料中加入增强其降解功能的降解母料,既能使其在保存期内及使用过程中满足一般塑料的性能要求,又能在一次性使用丢弃后,在一定条件下(如阳光、微生物、温度、湿度     

可降解材料生物降解率的检测方法比较

基于现行的材料降解率测定标准及特定微生物的降解性能,设计了4种材料降解率的检测方法,即两种标准方法(接种物:腐熟堆肥、蛭石+腐熟堆肥浸提液)和两种实验方法(接种物:蛭石+芽孢杆菌、蛭石+嗜热菌).采用生产环保胶带所用的原纸、塑料薄膜(主要成分为polylactic acid, PLA)和胶带成品作为受测材料,对比不同处理方法下材料降解性能的效率.结果表明,在60 d的实验周期中,原纸和PLA薄膜在4种方法处理下均呈现快速降解.然而,胶带成品降解率在腐熟堆肥、蛭石+腐熟堆肥浸提液处理下上升缓慢;在蛭石+芽孢杆菌处理下略高;在蛭石+嗜热菌处理下上升速率显著高于其他处理方法(约1.7～7.5倍).添加微生物菌剂尤其是嗜热菌,能有效提升产品降解率的测定效率.因此,优化降解接种物的方法可提高材料降解率的测试效率,有利于企业缩短可降解材料的研发及生产周期.     

微波照射活性炭催化降解反应艳蓝KN-R的研究

反应艳蓝KN-R是一种水溶性较好的染料,由于它含有苯环,目前所使用的化学和生物等降解方法效果均不佳.在活性炭的存在下,微波照射能使溶液中的反应艳蓝KN-R迅速降解.对总体积25 mL,浓度为200mg/L的反应艳蓝KN-R溶液微波辐射1.5 min,活性炭的加入量为2.4 g/L,降解率可达83.66％.实验结果表明,微波辐射下活性艳蓝KN-R在催化剂表面被氧化而降解.     

Cu掺杂ZnO纳米粒子可见光催化降解甲基橙

采用液相和固相两种方法,制备出Cu掺杂ZnO纳米粒子,并利用XRD、TEM和TG-DTA等技术对其进行表征和分析.通过在可见光下对甲基橙进行光催化降解,探讨不同的制备方法、铜掺杂量、焙烧温度、催化剂浓度、溶液pH等因素对甲基橙降解率的影响.结果表明,采用固相法、焙烧温度为450℃,Cu掺杂量为1%,催化剂用量为0.67g.L-1,甲基橙溶液(20mg.L-1)的pH为6.0时,光催化剂对甲基橙的降解效果最好,其降解率达89.70%.     

塑料表面碳纳米管抗静电覆膜的研究

采用热压和喷涂两种方法在聚丙烯和聚苯乙烯两种塑料表面涂覆了碳纳米管,研究了这两种方法对碳纳米管覆膜塑料表面所达到的抗静电性能影响．结果表明：两种方法制成的抗静电覆膜都能大大降低塑料的表面电阻,但喷涂法更能使碳纳米管在塑料表面均匀分散,从而使塑料表面抗静电性能更加稳定．     

纳米氧化钛光催化降解MBT和BTA的实验

光催化降解技术是一种高效节能的污水处理方案,作者以铜的有机缓蚀剂为实验对象,用粒径为5 nm的纳米TiO2粉末进行液相悬浮态光催化降解,得到较为理想的降解效果;结论是纳米TiO2粉末对MBT、BTA在紫外光下的光降解反应有明显的催化加速作用;含这类缓蚀剂的工业用水在使用完后,都适宜用催化降解法分解达到零排放.实验使用了自行设计制作的光催化反应器,使反应能均匀有效进行.     

硝基苯污染地表水的生物修复模拟研究

研究了一株硝基苯高效降解菌恶臭假单胞菌在微宇宙模拟系统和卵石接触生物氧化法模拟系统中对硝基苯的降解作用.结果表明,在微宇宙模拟系统中适宜降解的温度为25℃～30℃,pH值为7.0～8.0.在此条件下,8 d内能够将10mg/L的硝基苯完全降解.底泥和光照条件能明显促进硝基苯的降解,硝基苯降解产物亚硝酸根离子在模拟系统中会被其他的生物利用,积累量相对减少.低温下,虽然硝基苯的降解率较低,但降解菌对硝基苯仍保持一定的降解活性.在卵石接触生物氧化法模拟系统中,降解菌菌膜对水中硝基苯的去除产生了非常明显的作用,但易发生菌膜脱落现象.实验结果可为硝基苯微污染地表水和突发性事故造成的污染环境的微生物修复提供基本的理论和实践依据.     

3种提取淡水涡虫基因组DNA方法比较

分别用试剂盒法、改良的CTAB法、改良的酚-氯仿抽提法提取活体涡虫和95%酒精固定的涡虫标本的基因组DNA.结果显示:试剂盒法提取的基因组DNA质量最好,主要表现在分子完整,几乎无降解,并且该方法所得DNA的产率也比另外两种方法的产率要高,试剂盒法是最适合涡虫基因组DNA制备的方法.相同起始物质量条件下,3种方法从活体涡虫中提取的DNA量和纯度均高于95%酒精固定的涡虫标本,但试剂盒法提取95%酒精固定半年以上的涡虫标本,所得DNA产率较高、质量较好,可满足PCR扩增等分子生物学实验的要求.     

三类典型塑料农膜在水环境中的自然老化与降解行为研究

本文以聚乳酸(PLA)、碳酸钙改性聚乙烯(CCF-PE)和聚乙烯(PE)塑料农膜作为研究对象，通过户外自然暴露法进行老化与降解，利用傅里叶变换红外光谱、微机控制电子万能试验机、扫描电子显微镜等表征手段，对三类典型塑料农膜的结构和性能进行分析检测，研究其在水环境中180 d的自然老化与降解行为.研究结果表明：随着时间的延长，PLA和CCF-PE农膜的质量损耗率在实验前两个月增幅较快，而后上升趋势有所减缓，但PE农膜则一直保持平缓上升状态；三类塑料农膜在降解过程中存在水质有机污染和微纳塑料污染风险上升的趋势；三类塑料农膜断裂伸长率和拉伸强度均呈下降趋势，经过180 d老化与降解后，力学性能依次为PE农膜>PLA农膜>CCF-PE农膜；三类塑料农膜原始表面平整光滑，无孔洞和裂纹，但经过180 d老化与降解后，PLA和PE农膜表面出现裂纹，CCF-PE农膜表面出现孔洞；三类塑料农膜特征峰的强度均有所降低，表明其分子链发生断裂，分子量下降；PLA农膜主要发生的是光降解，CCF-PE农膜的CO■特征峰大幅度减弱，PE农膜中—CH₂参与氧化反应.     

淀粉基可环境降解塑料研究Ⅲ--现场环境降解研究

对所设计的可环境儿解塑料进行了大量的现场环境降解实验,包括大气直接曝露老化试验和埋土降解试验,获得了许多有意义的结果。结果表明,各填充组分与ＰＥ组成的复合材料,经大气直接曝露老化后再埋土将使降解笥能得到显著的体现,经对各填充组分的合理设计,可获得时控光／生物降解塑料。     

降解塑料标准化及其生物降解性能测试方法述评

介绍降解塑料的定义、降解塑料标准化发展概况及塑料生物降解性能测试方法.通过分类、综合与比较,指出了原有标准化工作的不完善和标准生物降解测试方法的局限性.针对全生物降解塑料在短期内无法完全占据市场空间以及多元降解机理塑料在一个相当长时期里仍有很大发展余地的现状,认为有必要建立多元降解机理塑料的专门标准.     

淀粉在塑料研制中的应用──Ⅰ物理混合法制备淀粉基塑料

本文对利用淀粉作为塑料添加剂的研究方法进行了探讨。淀粉作为聚氯乙烯塑料的惰性填料，在硬氨基甲酸乙酯塑料中作为活性填料，同时作为聚氯乙烯薄膜和乙烯──丙烯酸共聚物薄膜的组份进行了研究。结果表明淀粉基塑料，具有一般塑料不可能有的特性，如生物可降解性，可防止废旧塑料对环境留下污染。     

可降解塑料的应用、研究现状及其发展方向

综述了国内外降解塑料的研究现状及降解机理，并介绍了可降解塑料的发展方向，展望了降解塑料，尤其是生物降解塑料的光明前蒂。     

生物可降解塑料研究进展与前沿的CiteSpace分析

生物可降解塑料具有良好的生物降解性,应用前景广阔,已成为当今的研究热点。生物可降解塑料种类繁多,研究领域横跨材料科学、生物工程、化学工程等多个学科,研究内容丰富、方法多样。为准确把握该领域的研究热点、趋势和未来发展动向,利用CiteSpace文献计量软件对Web of Science核心数据库中2001—2021年收录的4 316篇关于生物可降解塑料的文献进行了可视化分析,系统梳理了不同时间节点该领域的研究发展历程、研究热点、文献发表的主要期刊及国内外合作网络,并对未来的发展前景以及重点研究领域进行了展望。本文结果可为相关领域的科研人员分析现有研究成果、把握研究趋势、挖掘研究新方向提供参考和借鉴。     

A/O法处理中密度板生产废水的实验研究

中密度板生产废水含有大量的单宁和木质素,采用通常物化方法几乎不能将其降解。文章采用厌氧-好氧(A/O法)组合工艺进行处理实验,并对处理过程中微生物种群变化情况进行观察。实验结果显示,通过厌氧和好氧处理后废水中的污染物得到有效降解,COD的去除率可达98.36%,色度的去除率约为83.33%。对出水再进行简单的物化处理即可达到GB8978-96的废水排放二级标准。实验结果证明用A/O法处理中密度板生产废水是一种行之有效的处理方法。     

Study on synthesis of polylactide from kitchen garbage

Polylactide, a kind of synthetical aliphatic polyesters, has excellent biologic compatibility and biodegradable properties. It can be degraded in the human body by sim-ple hydrolysis of the ester backbone to non-harmful and non-toxic compounds, and finally be biodegraded into CO2 and H2O in the environment. Therefore, for many years, the polylactide is widely used as drug delivery sys-tems, resorbable suture materials and implantable medical devices. Besides medical applications, it will be …     

基于小波分解的薄云薄雾模糊图像的恢复与增强

在分析模糊图像噪声特点的基础上,提出对模糊图像进行适当层次的小波分解,然后对分解图像的轮廓和细节部分分别采用不同的处理方法：对低频分量进行LUM滤波和canny算子边缘增强;对高频分量则进行基于邻域统计特性的阈值处理,最后用处理后的分量进行图像重构。实验结果表明,该方法既能有效地去除噪声,又可较好地保持图像细节,效果优于传统的处理方法。     

顺式—1,4—聚异戊二烯的微生物降解

分离出天然橡胶的降解菌，并鉴定为放线菌纲链霉菌，另报道了环氧天然橡胶的生物降解性。菌种交叉培养实验结果表明，分离出的放线菌纲链霉菌对环氧天然橡胶具有适应性。     

微生物基因芯片鉴定及再生利用

生物芯片提供一种重要的生物分子检测方法,在科研和医学应用领域被广泛关注。该文以大肠杆菌和黄单胞菌检测为例研究微生物的基因芯片鉴定方法和生物芯片的再生使用价值,采用一种自主研制的新型微阵列芯片扫描仪对微生物鉴定和生物芯片的重复利用开展理论与实验研究。结果表明,用基因芯片鉴定微生物是非常可靠的,所设计的生物分子探针与芯片表面修饰分子的结合很牢固,5次重复杂交清洗后依然可以产生良好的荧光信号,从而验证了再生芯片使用的可行性。为了提高生物芯片的重复使用次数,论文还对生物芯片的设计与荧光标记方法进行了分析讨论。