Petrochemie-basierten Kunststoffe bringen den Menschen der Grundbedürfnisse enorme Fortschritte sind in Haushaltsgeräten weit verbreitet, Verpackungsmaterialien, Gebäude und Einrichtungen, medizinische Geräte, etc. Jedoch Petrochemie Kunststoff Abbau kann nicht einmal langsamer Abbau, ökologisch ‚weiße Verschmutzung‘ Problem mehr Spielen Sie mehr Gewicht.
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Die Entwicklung und Anwendung eines biologisch abbaubaren Materials, das petrochemische Kunststoffe ersetzen kann, ist zu einem Forschungsschwerpunkt für Wissenschaftler geworden.
Polyhydroxyalkanoate (PHA), eine Klasse biologisch abbaubarer Kunststoffe, zeichnen sich aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften durch eine Vielzahl biologisch abbaubarer Materialien aus und lassen uns diesen Materialien näher kommen.
Einleitung
PHA ein bio-basiertes Material durch Mikroorganismen (Bio-basierten Materialien) synthetisiert wird, ist das Produkt der Bakterien, wenn Ungleichgewicht Bedingungen wachsen, seine physiologische Funktion in Bakterien als ein erstes Kohlenstoff- und Energiespeichermaterialien. Ist 1926 Französisch Wissenschaftler Lemoigne gefunden, entdeckte er zunächst den Poly-3-Hydroxybutyrat (PHB) natürliches Polymer riesige Bacillus
Das größte Feature ist fast kann PHA durch Mikroorganismen in in jeder Umgebung (Kompost, Erde, Wasser) eine umweltfreundlichen Polymermaterial zu werden erwartet zerlegt werden, um die ‚weiße Verschmutzung‘ Hoffnung zu begegnen.
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Synthese-Methode
Polyhydroxyalkanoate (PHA) Synthesemethoden Biosynthese und chemische Synthese von zwei Arten.
Biosynthese-Methode
Bakterielle Synthese: Verschiedene Mikroorganismen können unter geeigneten Bedingungen unterschiedliche Gärsubstrate in PHA umwandeln.
Gentechnik: Die PHB-Synthese Alcaligenes genus eutrophe Bakterien Enzymes Einführung Ölpflanzen werden die transgenen Pflanzen gewonnen, geklont PHB synthetisiert aus den Zellen oder Plastiden von transgenen Pflanzen. Gene, die die Notwendigkeit für Bakterien isolierten PHB Beseitigung und Bakterien Reinigungsschritte können die Synthesekosten reduzieren.
Chemische Synthesemethode
Ringöffnungspolymerisation von Beta-Butyrolacton auf zwei Arten:
Der eine Weg: Die Bindung zwischen der Carbonylgruppe und dem Sauerstoffatom im Lactonring ist unterbrochen und das Racemat ist im Produkt selten.
Weg zwei: Die Bindung zwischen dem & beta; -Kohlenstoffatom und dem Sauerstoffatom im Lactonring wird gespalten, um enantiomer vorkommend zu ergeben
Racemische Wirkung.
Kategorie
PHA wegen seiner Monomer ist ein chirales R-Typ-Hydroxy-Fettsäuren, das Monomer kann eine Vielzahl von Seitenketten, eine Vielzahl von Kohlenstoffkettenlänge, so dass die Polymerisation von PHA auch vielfältig ist, gibt es mehr als 100 verschiedene Single Körper ist gemeldet.
Abhängig von der Anzahl der Kohlenstoffatome im PHA-Monomer kann PHA in zwei Kategorien unterteilt werden:
In den letzten zehn Jahren haben PHAs, die aus zwei oder mehr Monomeren zusammengesetzt sind, viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, und daher kann gemäß den Arten von Monomeren gesagt werden, dass die PHAs in zwei Kategorien fallen.
Unterschiedlicher PHA-Leistungsvergleich
Anwendungsbereiche
Als neues Funktionsmaterial kann PHA zu Folie, Flasche und Spritzguss verarbeitet werden, kann auch zu Fasern gesponnen werden, aus Stoff, so dass es in Kunststofffolie, orthopädische Chirurgie, Körperpflegeprodukte, Medikamentenfreigabe, Spezialverpackungen etc. eingesetzt werden kann. Aufgrund der derzeit hohen Kosten wird es jedoch hauptsächlich in biomedizinischen und kosmetischen Bereichen, wie chirurgischen Nähten und Arzneimittelfreisetzungssystemen, verwendet.
Einweg-Kunststoff-Produkte aus PHA, die Abfälle in der ökologischen Umwelt wird leicht durch viele Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze und Algen in CO2 und H2O, verschmutzen nicht die Umwelt.
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Da die PHA gute Biokompatibilität in der Medizin hat, kann es als chirurgisches Nahtmaterial und Drug-Delivery-System-Steuer Träger verwendet werden, im täglichen Leben kann kosmetische Mikrokügelchen hergestellt werden.
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PHA, die als tierische und menschliche Gewebetransplantat, das einige Stents in dem Körpergewebe implantiert hergestellt.
Pegs kann der orthopädischen Chirurgie, Knochenfixationsstangen und anderer Verstärkungsmaterialien hergestellt werden, verbesserte Wirkung, eine rauhe Oberfläche des Wachstum von menschlichem Gewebe fördern kann, für welche die Porosität und Durchlässigkeit mit dem Austausch, wenn das neue Gewebe gezüchtet, das PHA allmählicher Abbau, Abbauprodukte können vom Körper aufgenommen werden, verursacht es keine Nebenwirkungen.
Skelett-Weichgewebe
PHA-Herzklappenprothese
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PHA kann zur Herstellung von zersetzbaren Fasern und Textilien verwendet werden.
einem herkömmlichen Nassspinnverfahren verwendet, kann zu Fasern, wie beispielsweise Gaze hergestellt sein, es hat eine ausgezeichnete Wundheilwirkung ;. In PHA ist Material, das von medizinischen Handschuhen gemacht werden können, Verbandsmaterialien, Tampons, medizinische Folien und andere medizinische Mittel.
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PHA eine optisch aktive, von denen jede Struktureinheit besitzt ein chirales Kohlenstoff kann Chromatographie verwendet werden, optische Isomere zu trennen.
PHA mit Piezoelektrizität, ein piezoelektrisches Element hergestellt werden kann, ein Drucksensor, die Zündung, akustischen Instrumente und die Schwingungserzeuger können auch als die Wandlerelemente dienen, insbesondere in vivo Wandler.
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PHA mit Gassperreigenschaften (CO2 und O2 durch nur langsam), geeignet für Verpackungsmaterialien.
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