plastiques à base pétrochimique apporter aux besoins fondamentaux des populations énormes progrès, sont largement utilisés dans les appareils ménagers, matériaux d'emballage, des installations de construction, équipements médicaux, etc. Cependant la dégradation plastique pétrochimique ne peut même pas la dégradation lente, problème « pollution blanche » écologique plus Jouez plus de poids.
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Comment développer et appliquer un matériau biodégradable qui peut remplacer les plastiques pétrochimiques est devenu un hotspot de recherche de scientifiques.
Polyhydroxyalcanoates (PHA), polyhydroxyalcanoates, est une classe de plastiques biodégradables, en raison de ses nombreuses propriétés excellentes, l'avant dans de nombreux matériaux biodégradables, laissez-nous approchions ces matériaux.
Introduction
PHA une matière à base de bio-est synthétisée par des microorganismes (matériaux à base biologique), est le produit des bactéries lors de la croissance des conditions de déséquilibre, sa fonction physiologique chez les bactéries en tant que premier des matériaux de stockage d'énergie et de carbone. Est-1926 Des scientifiques français ont trouvé Lemoigne, il a d'abord découvert le poly-3-hydroxybutyrate (PHB) polymère naturel énorme Bacillus
La plus grande caractéristique est presque PHA peut être décomposé par des micro-organismes dans tout environnement (compost, terre, eau) en devrait devenir un des matériaux polymères respectueux de l'environnement, pour répondre à l'espoir « de la pollution blanche ».
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Méthode de synthèse
Polyhydroxyalcanoates (PHA) méthodes de synthèse biosynthèse et synthèse chimique de deux types.
Méthode biosynthétique
Synthèse bactérienne: Différents micro-organismes peuvent convertir différents substrats de fermentation en PHA dans des conditions appropriées.
Génie génétique Le genre Alcaligenes synthèse PHB bactéries eutrophiques Enzymes introduction de plantes oléagineuses, les plantes transgéniques sont obtenues, PHB synthétisé cloné à partir des cellules ou des plastides de plantes transgéniques. Les gènes qui élimine la nécessité pour les bactéries et les bactéries PHB isolé Les étapes de purification, peuvent réduire le coût de la synthèse.
Méthode de synthèse chimique
Processus de polymérisation par ouverture de cycle bêta-butyrolactone de deux façons:
Voie un: La liaison entre le groupe carbonyle et l'atome d'oxygène dans le cycle lactone est rompue et le racémate est rare dans le produit.
Deux façons: La liaison entre l'atome de carbone β et l'atome d'oxygène dans le cycle lactone est clivée pour produire énantiomériquement
Effet racémique.
Catégorie
PHA en raison de son monomère est un acide gras chiral R-type hydroxy, le monomère peut avoir une variété de chaînes latérales, une variété de longueur de la chaîne de carbone, de sorte que la polymérisation de PHA est également diversifiée, il y a plus de 100 Le corps est signalé.
Selon le nombre d'atomes de carbone dans le monomère PHA, PHA peut être divisé en deux catégories:
Au cours des dix dernières années, les PHA composées de deux ou plusieurs monomères ont attiré beaucoup d'attention et, par conséquent, selon les types de monomères, on peut dire que les PHA se classent en deux catégories.
Comparaison de performances PHA différentes
Domaines d'application
En tant que nouveau matériau fonctionnel, le PHA peut être transformé en un film, des bouteilles et des pièces moulées par injection, peut être filée en fibres, tissus obtenus à partir, il peut être largement appliquée au cinéma, orthopédique, articles d'hygiène personnelle, libération contrôlée de médicaments, emballages spéciaux art. mais le coût élevé actuel, et est donc utilisé principalement dans les domaines biomédical et cosmétiques, tels que les sutures chirurgicales, les systèmes d'administration de médicaments et autres.
PHA constitué de produits en matière plastique à usage unique, où les déchets peuvent être facilement de nombreux micro-organismes tels que les bactéries, les champignons et les algues dans le milieu de décomposition pour le CO2 et H2O, pas polluer l'environnement.
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Étant donné que le PHA a une bonne biocompatibilité en médecine, il peut être utilisé comme sutures chirurgicales et support de contrôle du système d'administration de médicaments, dans la vie quotidienne peut être fabriqué microbilles cosmétiques.
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PHA utiles comme animaux greffe de tissu humain, qui a fait un certain stent implanté dans le tissu corporel.
PEGS peut être réalisée en chirurgie orthopédique, des tiges de fixation d'os, et d'autres matériaux de renforcement, ayant une action renforcée, une surface rugueuse peut favoriser la croissance des tissus humains, pour lesquels la porosité et la perméabilité à l'échange, lorsque le nouveau tissu cultivé, le PHA dégradation progressive, les produits de décomposition peut être absorbé par le corps, il ne provoque pas de réactions indésirables.
Tissu mou squelettique
Valve cardiaque prothétique PHA
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PHA peut être utilisé pour la fabrication de fibres textiles et se décompose.
En utilisant une méthode de filage humide ordinaire peut être transformé en fibres, comme en gaze, la cicatrisation des plaies a un effet excellent, PHA en tant que matériau, peut être faite de gants médicaux, pansements, tampons, films médicaux et autres fournitures médicales.
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PHA est optiquement actif et a un carbone chiral dans chaque bloc de construction qui peut être utilisé pour l'analyse chromatographique pour séparer les isomères optiques.
Le PHA a des propriétés piézoélectriques, peut être constitué de composants piézoélectriques, de capteurs de pression, d'allumage, d'instruments acoustiques et d'oscillateurs, etc., mais également de transducteur, notamment in vivo.
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Les propriétés de barrière aux gaz PHA (CO2 et O2 ne peuvent être transmises que lentement), adaptées aux matériaux d'emballage.
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