석유 화학 플라스틱은 사람들의 생활 필수품에 큰 발전을 가져 왔으며 가전 제품, 포장재, 건설 시설, 의료 장비 등의 분야에서 널리 사용되어 왔습니다. 그러나 석유 화학 플라스틱의 분해는 느려지거나 저하되지 않습니다. 생태적 인 백색 오염의 문제 더 많은 무게를하십시오.
그림 출처 : Biocatalysis
석유 화학 플라스틱을 대체 할 수있는 생분해 성 소재를 개발하고 적용하는 방법은 과학자들의 연구 핫스팟이되었습니다.
생분해 성 플라스틱 계열 인 폴리 하이드 록시 알 카노 에이트 (PHA)는 탁월한 특성으로 인해 수많은 생분해 성 물질 중에서 눈에 띄며 이러한 물질에 더 가까이 나아갑니다.
소개
PHA는 미생물에 의해 합성 된 생체 재료의 일종으로 성장 조건이 균형을 이루지 않을 때 박테리아의 산물이며 PHA의 생리 기능은 박테리아의 탄소원과 에너지 저장 물질로서 가장 먼저 나타납니다. 프랑스 과학자 Lemoigne는 Bacillus megaterium에서 처음으로 Poly-3-hydroxybutyrate (PHB) 천연 고분자를 발견했다.
PHA의 가장 큰 특징은 거의 모든 환경 (퇴비, 토양 및 해수)에서 미생물에 의해 분해 될 수 있으며 친환경 고분자 물질이 될 것으로 기대되어 '백색 오염'문제를 해결할 수 있다는 것입니다.
그림 출처 : danimerscientific
합성 방법
Polyhydroxyalkanoates (PHA) 합성 방법 생합성과 두 종류의 화학 합성.
생합성 방법
세균 합성 : 상이한 미생물은 적절한 조건 하에서 상이한 발효 기질을 PHA로 전환시킬 수있다.
유전 공학 : 알칼리 게 네스 PHB 오일 식물 도입 부영양화 속 세균 효소 합성, 형질 전환 식물 세포 또는 형질 전환 식물의 색소체로부터 클로닝 PHB 합성을 얻을 수있다. 절연 PHB 박테리아 및 박테리아에 대한 필요성을 제거하는 유전자를 정제 단계는 합성 비용을 줄일 수 있습니다.
화학 합성법
두 가지 방법으로 베타 - 부티로 락톤 개환 중합 공정 :
방법 1 : 락톤 고리의 산소 원자의 결합의 절단 카르보닐기 사이 외국 라 세미 생성물은 작다;
방법 2 : Β- 거울상 외측 제조 락톤 고리 산소 원자, 탄소 원자 사이의 결합을 깨고 발생시킬
Racemic 효과.
범주
PHA는 단량체가 키랄 R 형 하이드 록시 지방산이기 때문에 단량체는 다양한 사슬을 가질 수 있으며 다양한 탄소 사슬 길이를 가질 수 있으므로 PHA의 중합 또한 다양하며 100 가지가 넘는 단일 신체가보고됩니다.
PHA 단량체의 탄소 원자 수에 따라 PHA는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
지난 10 년 동안 두 개 이상의 단량체로 구성된 PHA가 많은 주목을 받았기 때문에 단량체의 유형에 따라 PHA는 두 가지 범주로 분류 될 수 있습니다.
다른 PHA 실적 비교
응용 분야
PHA는 새로운 기능 재료로서 필름, 병 및 사출 성형품으로 만들 수 있으며 직물로 만든 섬유로 방사 할 수 있으므로 플라스틱 필름, 정형 외과 수술, 개인 위생 용품, 약물 제어 방출, 특수 포장 등에 널리 사용할 수 있습니다. 그러나, 현재의 고비용으로 인해, 그것은 주로 외과 봉합 및 약물 방출 시스템과 같은 생의학 및 화장품 분야에서 사용된다.
PHA로 만든 일회용 플라스틱 제품은 생태 환경의 쓰레기가 박테리아, 곰팡이 및 조류와 같은 많은 미생물에 의해 CO2와 H2O로 쉽게 분해되고 환경을 오염시키지 않습니다.
그림 출처 : danimerscientific
PHA의 의학에 좋은 생체 적합성을 가지고 있기 때문에, 수술 봉합 및 약물 전달 시스템 제어 캐리어로 사용할 수 있으며, 일상 생활에서 화장품 마이크로 비드를 제조 할 수있다.
그림 출처 : 엔지니어링
신체 조직의 일부에 이식 스텐트를 제작 동물 및 인간 조직 이식 유용한 PHA.
구슬이 향상 작용을 갖는 거친 표면은 인체 조직의 성장을 촉진 할 수있다, 정형 외과, 뼈 고정 봉 및 기타 보강 재료로 제조 될 수있는 새로운 조직의 PHA 성장 교환기와 기공률 및 투과성 점진적 저하가 분해 산물이 몸에 흡수 될 수있다, 그것은 부작용이 발생하지 않습니다.
골격 연조직
PHA 인공 심장 판막
이미지 출처 : Aquamarine Lab
PHA는 분해 가능한 섬유 및 직물을 만드는데 사용될 수있다.
종래의 습식 방사 방법을 사용하는 것은 거즈와 같은 섬유로 제조 될 수 있으며,이 PHA에 ;. 치유 효과 탁월한 상처를 보유하는 의료용 장갑, 드레싱, 탐폰, 의료용 필름과 다른 의료 용품 제조 될 수있다 물질이다.
사진 출처 : DuPont
사진 출처 : DuPont
그림 출처 : danimerscientific
광학 활성을 가지는 PHA는, 각 구성 단위는 키랄 탄소를 갖고, 크로마토 광학 이성질체를 분리 할 수있다.
압전성을 가지는 PHA는, 압전 소자는 압력 센서, 점화, 어쿠스틱 악기와 진동 발생기는, 또한, 생체 내에서 트랜스 듀서, 특히, 트랜스 듀서로서 기능 할 수있다, 이루어질 수있다.
그림 소스 : wageningen
PHA 가스 장벽 특성 (CO2 및 O2는 천천히 만 전달 될 수 있음), 포장재에 적합합니다.
그림 출처 : danimerscientific
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국내외 관련 기업
