可生物降解聚酯单体乙醇酸甲酯的催化合成研究进展

生物降解塑料是指一类可在自然界存在的微生物和藻类作用下进行降解的塑料.理想的生物降解塑料是一种具有优良使用性能,废弃后可被环境微生物完全分解,最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料.乙醇酸甲酯经缩聚反应可制得新一代生物降解塑料聚乙醇酸,而合成气(CO和H_2混合气)转化的草酸二甲酯选择性加氢可实现乙醇酸甲酯的大规模制备.鉴于我国富煤的能源结构、国际原油市场的变幻波动以及环保要求提高等因素,开发煤基合成气化学路线的可降解塑料单体乙醇酸甲酯的生产技术不仅符合国家层面的战略技术需求,也适应绿色化学发展的理念,同时极具商业价值.本文概述了国内外催化合成可降解塑料单体乙醇酸甲酯的最新进展,重点讨论了基于我国日渐成熟的煤制乙二醇技术路线中催化合成乙醇酸甲酯的研究现状,并展望该体系中可能存在的问题和可期的发展趋势.     

聚乙醇酸在不同溶剂中的θ温度

目的:测定聚乙醇酸在不同溶剂中的θ温度.方法:测定不同浓度的聚乙醇酸-N-甲基吡咯烷酮、聚乙醇酸-苯甲醇、聚乙醇酸-苯胺和聚乙醇酸-间甲酚溶液的浊点温度,依据浊点温度的倒数与聚乙醇酸体积分数的对数之间的线性关系得到聚乙醇酸在不同溶剂中的θ温度.结果:聚乙醇酸在N-甲基吡咯烷酮、苯甲醇、苯胺和间甲酚的θ温度分别为429. 92、430. 85、437. 45、449. 03 K.结论:θ温度随聚乙醇酸与溶剂之间的相互作用参数的升高而升高.相互作用参数越大,混合自由能和化学势变化越大,自发溶解的趋势越弱,θ温度越高.     

生物降解材料--聚丙交酯合成的研究

以丙交脂为原料,在辛酸亚锡催化下通过开环聚合反应制得了聚左旋丙交脂（ＰＬＬＡ）。应用差示扫描热分析（ＤＳＣ）、红外光谱（ＩＲ）、核磁共振（＾１Ｈ－ＮＭＲ）、Ｘ－射线衍射和扫描电镜（ＳＥＭ）等手段分析了聚合物的结构与性能。并详细论述了丙交酯的纯度、催化剂用量、聚合温度和聚合时间对ＰＬＬＡ的相对分子质量的影响。     

聚乙醇酸熔融水解性能及动力学的研究

用一步反应合成了聚乙醇酸,并系统地研究了聚乙醇酸在蒸馏水中的熔融水解规律。利用红外光谱对聚乙醇酸的结构进行了分析,测定了聚乙醇酸的质量损失率、特性黏数、结晶度和介质的p H值。结果表明,在熔融水解过程中,聚乙醇酸的化学结构没有发生变化、质量损失逐渐增大、特性黏数和介质的p H值逐渐降低。熔融降解过程中,聚乙醇酸的结晶度前期上升,后期下降。质量损失率和介质的pH值与时间均呈线性动力学关系,相关系数分别为0.982 2,0.953 1,速率常数分别为4.395 h-1,0.06 h~(-1);特性黏数随时间的变化规律符合动力学方程ln([η]0/[η])=kt,相关系数为0.939 7,降解速率常数为0.031 8h~(-1)。聚乙醇酸熔融水解降解程度比在磷酸盐缓冲溶液水解大得多。     

乙醇和柴油的相容性研究

以相分离温度及其变化幅度为指标考察了乙醇和柴油的相容性。结果表明,直馏和加氢柴油馏分油及所有市售柴油与乙醇的相分离曲线随乙醇含量增大呈先上升后下降的变化规律,馏分油在乙醇含量为5%~20%范围内,相分离温度升高25~40℃,调合柴油在乙醇含量为10%~20%时,相分离温度升高10~15℃,且在乙醇含量约50%时相分离温度都达到最高值;芳烃含量较高的催化裂化柴油相分离温度随乙醇含量增加呈单调升高的趋势,但整体升高幅度小于15℃。柴油的烃族组成和50%馏出温度对乙醇与柴油的相容性有较大影响。加入助溶剂后乙醇和柴油的低温稳定时间明显延长。     

乙醇和柴油的相容性研究

以相分离温度及其变化幅度为指标考察了乙醇和柴油的相容性。结果表明，直馏和加氢柴油馏分油及所有市售柴油与乙醇的相分离曲线随乙醇含量增大呈先上升后下降的变化规律，馏分油在乙醇含量为5％～20％范围内，相分离温度升高25～40℃，调合柴油在乙醇含量为10％～20％时，相分离温度升高10～15℃，且在乙醇含量约50％时相分离温度都达到最高值；芳烃含量较高的催化裂化柴油相分离温度随乙醇含量增加呈单调升高的趋势，但整体升高幅度小于15℃。柴油的烃族组成和50％馏出温度对乙醇与柴油的相容性有较大影响。加入助溶剂后乙醇和柴油的低温稳定时间明显延长。     

微波辐射法合成聚乙醇酸及其性能研究

目的基于聚乙醇酸(PGA)是一类无毒、生物相容性好及可在生物体内外降解的高分子材料,在成骨细胞种植基质材料方面具有广泛的应用前景。方法分别采用传统油浴加热和微波辐射的方法,以乙醇酸(GA)为原料,乙酸锌为催化剂,通过熔融缩聚开环的方法合成了乙醇酸聚合物(PGA)。通过核磁共振谱(NMR),傅里叶红外光谱(FTIR),差示扫描量热(DSC),X射线衍射(XRD),接触角(CA),扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM)等手段对PGA的结构和性能进行研究。结果微波辐射法合成的PGA玻璃化转变温度增加,刚性增强;在酸性条件下,降解较为明显;PGA经氧等离子修饰后,表面自由能增加,亲水、亲油性能均增强。结论采用微波辐射可大大提高反应速率,缩短反应时间。     

生物降解材料的研究进展

高分子材料在国民经济各部门已经得到普遍应用，但同时又带来严重的环境污染，文章主要介绍目前研究的几种可生物降解的高分子材料（包括淀粉基基降解材料、聚乳酸类降解材料、聚酸酐、可降解聚氨酯、PET／PEG可降解材料）的合成、性能等。     

淀粉类生物降解材料研究进展

1 填充型淀粉塑料1.1 研究现状 填充型淀粉塑料是淀粉以一定的比例与合成高聚物共混而成。它的研究最早,工艺流程、技术设备也较为成熟。由于淀粉与合成高聚物的相容性差,这不仅仅在于限制了淀粉的加入量,而且使得这种可生物降解材料属崩裂型材料,其中的淀粉可被生物降解,合成高聚物（如PE、PVC等）不能被生物降解只裂解成小碎片,更加难以收集。目前采用加混容助剂、对淀粉进行化学、物理改性等方法解决这一问题。1.2 存在的问题 填充型淀粉塑料中淀粉与合成高聚物中的相容性以及基质的降解性一直是阻碍其发展的难题。填充剂淀粉被…     

生物降解型聚谷氨酸的研究进展

新型生物可降解高分子材料聚谷氨酸(Polyglutamic acid,PGA)及其衍生物作为药物载体的应用研究近年来颇受医学界和生物界的关注。聚谷氨酸是由L-谷氨酸,或D-谷氨酸通过肽键结合而形成的一种多肽高分子。这种高分子在自然界或人体内可以生物降解成内源物质谷氨酸Glu,不易产生积蓄和毒副作用。它的分子链上具有较多的侧链羧基(—COOH),易于和一些药物结合生成稳定的复合物,是一种理想的体内可生物降解的医药用高分子材料。近年来,经大量研究,人们认定,聚谷氨酸及其衍生物作为一种新型缓/控释给药系统,它具有事先设计给药剂量,控制药物释放的时间,以及降低药物毒性等优点。本文对聚谷氨酸的制备及在各领域的应用作了总结和评述,并对其应用前景作了进一步展望。     

乙醇酸氧化酶研究进展

概述乙醇酸氧化酶研究存在的问题和进展,指出乙醇酸氧化酶被认为只含单种亚基,但该观点难于解释不同植物乙醇酸氧化酶为何等电点（pI）相差较大。首次介绍乙醇酸氧化酶 是种至少有GOI(pI≈7.4)、GOⅡ(pI≈9.4)和GOⅢ(pI≈8.3)的同工酶,以及GOⅠ只含单种亚基,GOⅡ和GOⅢ则可能含两种亚基的新观点。     

血液相容性材料研究进展

就材料-血液间相容性的研究进展进行了综述，着重介绍了血液相容性材料、材料-血液间相互作用的生物学基础、血液相容性的评价方法等几方面的内容，并对将来生物材料血液相容性的研究方法和从分子水平上设计新型生物材料进行了展望。     

一步合成的聚乙醇酸在不同介质中的熔融水解

用一步合成法制备聚乙醇酸,并系统研究了熔融状态下在蒸馏水和氢氧化钠水溶液两种介质中的降解规律.降解过程中,在两种介质中,聚乙醇酸质量损失率均呈现出逐渐增大的趋势、熔点和特性黏数及介质pH值均逐渐降低,结晶度起初增大随后下降.在蒸馏水中降解,聚乙醇酸的结构无变化;在氢氧化钠水溶液中降解,结构变化较大.聚乙醇酸在氢氧化钠水溶液中熔融降解比在蒸馏水中显著.     

对苯二甲酸及聚酯膜生物降解

聚酯废弃物形成的白色垃圾对环境的污染日益严重,采用生物方法降解聚酯是目前国际上研究的热点．对苯二甲酸是合成聚酯的主要原料,其本身也具有一定的毒性．作者采用从活性污泥中提取的菌株和粗酶液,对对苯二甲酸和聚酯薄膜进行生物降解探讨．实验结果和动力学分析表明,提取的菌株和粗酶液对对本二甲酸有很好的降解作用,对PET薄膜也有明显的刻蚀痕迹．     

植物乙醇酸氧化酶的研究进展

乙醇酸氧化酶存在于细胞过氧化物酶体中,是光呼吸代谢的关键酶之一,能催化乙醇酸氧化生成乙醛酸,催化乙醛酸生成草酸;光呼吸与农业生产关系紧密.乙醇酸氧化酶是一种黄素蛋白,不同来源的乙醇酸氧化酶全酶分子质量和亚基相差很大.     

聚乳酸乙醇酸的固相聚合研究

为了制备安全、经济且能满足生物医学工程材料要求的聚乳酸乙醇酸(PLGA),以乙醇酸(GA)和外消旋乳酸(LA)为原料,在无催化剂条件下熔融聚合制备低聚物,而后引入固相聚合合成PLGA.采用红外光谱、黏度法、X射线衍射、差示扫描量热对产物进行表征,探讨了固相聚合条件对PLGA结构的影响.结果表明,固相聚合明显提高了聚合物的分子质量,分段控温聚合更有利于聚合物分子质量的提高,可使PLGA的分子质量提高到固相聚合反应前的2.46倍.低聚物在压力0.001MPa条件下,先后经过135℃/4h,160℃/8h,165℃/20h固相聚合后,其分子质量可达到9.34×104 u.在一定时间内,随着反应的进行,聚合物的分子质量不断提高,其熔点也随着固相时间的延长而增大.     

环流反应器中对苯二甲酸废水的生物降解

为有效处理对苯二甲酸废水,在有效容积为35L的环流反应器内,使用模拟废水进行实验研究。投加体积比为5%的多孔聚亚氨酯载体,以实现微生物的固定化和形成缺氧微环境。结果表明,含多孔载体的环流反应器能够有效处理对苯二甲酸废水;生物降解作用是去除对苯二甲酸的主要机制;当反应器COD容积负荷为6.95g.L-1.d-1时,COD和对苯二甲酸的去除率为98%。驯化过程研究表明,采取逐步提高进水中对苯二甲酸浓度并维持一定葡萄糖浓度的策略,能够快速启动反应器,50d达到驯化活性污泥目的。扫描电镜观察表明悬浮相污泥和载体内污泥的微生物形态有明显差别。     

部分水解聚丙烯酰胺生物降解的初步研究

聚丙烯酰胺降解细菌G1能在一定浓度的聚丙烯酰胺溶液中生长繁殖,具有降解水解聚丙烯酰胺(HPAM)并降低其溶液黏度的能力。实验通过改变HPAM溶液浓度、pH和降解菌初始接种量、培养温度、培养时间、及连续活化次数等,探究G1菌对HPAM溶液的降解特性。实验结果表明:G1菌连续活化3次,接种量10%,在浓度10 g.L-1HPAM的溶液中,30℃恒温振荡培养10 d,可使溶液黏度损失率达到29.8%。     

阻垢剂聚环氧琥珀酸生物降解性能研究

研究了聚环氧琥珀酸(PESA)生物降解性能及影响生物降解的因素.影响生物降解的因素有:营养盐的氮磷比例,聚环氧琥珀酸的浓度,降解时间,降解温度,溶解氧等.当C∶N∶P为100∶20∶1时,聚环氧琥珀酸浓度为5 mg.L-1,温度为20℃,溶解氧足量,聚环氧琥珀酸28 d的降解率为73.7%.对照OECD301B标准,聚环氧琥珀酸属于易生物降解物质.     

聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的化学回收和利用初探

为解决大量PET材料回收难的问题,促进资源循环利用,本文介绍了有色废弃PET聚酯材料的来源及分类,并详细探讨了废PET聚酯的物理和化学循环利用方法。