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《塑料回收得到了一股新鲜空气》

  • 来源专题：水与大气环境治理
  • 编译者： 胡晓语
  • 发布时间：2025-06-06

  • 一项最近发表在英国皇家化学学会出版的《绿色化学》杂志上的研究呈现了一种无毒、环保、无溶剂的工艺首，它先使用一种廉价的催化剂来分解聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）中的键，将生成的碎片暴露在环境空气中。利用空气中微量的水分，分解后的PET被转化为单体——塑料的关键组成部分。这些单体可以回收到新的PET产品或其他更有价值的材料中。与目前的塑料回收方法相比，这种新技术更安全、更清洁、更便宜、更可持续，为创造塑料循环经济提供了一条有希望的道路。

  • 原文来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2025/03/250311121146.htm
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相关报告

  • 《器官生物打印得到一股清新的空气》
    • 来源专题：生物安全网络监测与评估
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2019-05-04
    • 生物工程师已经通过突破性的生物打印组织技术清除了3D打印替代器官的主要障碍。 这项新的创新技术使科学家能够创造出精美纠缠的血管网络，模仿人体对血液，空气，淋巴液和其他重要液体的自然通道。 该研究报告刊载于本周的“科学”杂志封面。它包括一个视觉上令人惊叹的原理验证 - 一个模仿肺部气囊的水凝胶模型，其中气道将氧气输送到周围的血管。还报道了将含有肝细胞的生物打印构建体植入小鼠的实验。 这项工作由莱斯大学的生物工程师Jordan Miller和华盛顿大学（UW）的Kelly Stevens领导，其中包括来自赖斯，威斯康星大学，杜克大学，罗文大学的15名合作者以及马萨诸塞州萨默维尔的设计公司Nervous System。 “产生功能性组织替代物的最大障碍之一就是我们无法打印能够为人口稠密组织提供营养的复杂脉管系统，”莱斯布朗工程学院生物工程助理教授米勒说。 “此外，我们的器官实际上包含独立的血管网络 - 如肺部的气道和血管或肝脏中的胆管和血管。这些互穿网络在物理和生物化学上纠缠在一起，并且建筑本身与组织密切相关我们是第一个以直接和全面的方式应对多种血运的挑战的生物打印技术。“ 华盛顿大学医学院生物工程学助理教授，威斯康星大学医学院病理学助理教授，威斯康星大学干细胞与再生医学研究所的研究员史蒂文斯说，多血管形成很重要，因为形态和功能往往都很重要在手里。 史蒂文斯说：“组织工程在这一代人中一直在努力。” “通过这项工作，我们现在可以更好地问，'如果我们能够打印看起来更像是我们体内健康组织的组织，那么它们在功能上的表现会更像那些组织吗？'这是一个重要的问题，因为生物打印组织功能的好坏将影响它作为一种疗法的成功程度。“ 生物打印健康，功能性器官的目标是由器官移植的需要驱动的。仅在美国就有超过10万人在移植等待名单上，最终接受捐赠器官的人仍然面临一生的免疫抑制药物，以防止器官排斥。生物打印在过去十年中引起了人们的浓厚兴趣，因为它理论上可以通过允许医生从患者自己的细胞中打印替代器官来解决这两个问题。有朝一日可以使用现成的功能性器官来治疗全世界数百万患者。 “我们预计生物打印将在未来二十年内成为医学的重要组成部分，”米勒说。 “肝脏特别有趣，因为它具有令人难以置信的500种功能，可能仅次于大脑，”史蒂文斯说。 “肝脏的复杂性意味着目前没有任何机器或疗法可以在失败时取代其所有功能。生物打印的人体器官有朝一日可能会提供这种疗法。” 为了应对这一挑战，该团队创建了一种新的开源生物打印技术，称为“用于组织工程的立体光刻设备”或SLATE。该系统使用增材制造一次制造一层软水凝胶。 层由液体预水凝胶溶液印刷，当暴露于蓝光时变成固体。数字光处理投影仪从下方照射光线，以高分辨率显示结构的连续2D切片，像素尺寸范围为10-50微米。随着每个层依次固化，顶臂将生长的3D凝胶提升到足以将液体暴露于投影仪的下一个图像。 Miller和Bagrat Grigoryan是米兰研究生和该研究的首席合着者，他的主要观点是添加了吸收蓝光的食用染料。这些光吸收剂将凝固限制在非常精细的层中。通过这种方式，该系统可以在几分钟内生产出具有复杂内部结构的柔软，水基，生物相容性凝胶。 肺模拟结构的测试表明，组织足够坚固以避免在血流和脉动“呼吸”期间爆裂，有节奏的摄入和模拟人类呼吸的压力和频率的空气流出。测试发现红细胞在通过“呼吸”气囊周围的血管网络时会吸收氧气。氧气的这种运动类似于肺部肺泡气囊中的气体交换。 为了设计该研究中最复杂的肺模拟结构，这是科学的封面，米勒与研究合作者Jessica Rosenkrantz和神经系统联合创始人Jesse Louis-Rosenberg合作。 “当我们建立神经系统时，其目标是将自然界中的算法应用于设计产品的新方法，”Rosenkrantz说。 “我们从没想过我们有机会把它带回来并设计活组织。” 在用于肝脏疾病的治疗性植入物的测试中，团队3D打印组织，将它们装载原代肝细胞并将它们植入小鼠体内。组织具有用于血管和肝细胞的独立隔室，并植入患有慢性肝损伤的小鼠中。测试显示肝细胞在植入后存活。 米勒说，新的生物打印系统也可以产生血管内特征，如二尖瓣，允许液体只在一个方向流动。在人类中，血管内瓣膜存在于心脏，腿静脉和互补网络中，如淋巴系统，没有泵来驱动血流。 “通过增加多种血管和血管内结构，我们为工程活组织引入了一套广泛的设计自由，”米勒说。 “我们现在可以自由地建造身体中发现的许多错综复杂的结构。” Miller和Grigoryan正在通过一家名为Volumetric的休斯顿创业公司将研究的关键方面商业化。 Grigoryan全职加入的公司正在设计和制造生物打印机和生物燃料。 米勒是开源3D打印的长期倡导者，他表示，已发表的科学研究中的所有来源数据均可免费获得。此外，可以使用构建立体平版印刷设备所需的所有3D可打印文件，以及用于打印研究中使用的每个水凝胶的设计文件。 “使水凝胶设计文件可用将允许其他人在这里探索我们的努力，即使他们利用了今天不存在的一些未来的3D打印技术，”米勒说。 米勒说他的实验室已经在使用新的设计和生物打印技术来探索更复杂的结构。 “我们只是在探索人体中发现的架构之初，”他说。 “我们还有很多东西需要学习。” 其他研究合着者包括Rice的Samantha Paulsen，Daniel Sazer，Alexander Zaita，Paul Greenfield，Nicholas Calafat和Anderson Ta;威斯康星大学的Daniel Corbett，Chelsea Fortin和Fredrik Johansson;公爵的John Gounley和Amanda Randles;和罗文的彼得加利。 这项工作得到了Robert J. Kleberg，Jr。和Helen C. Kleberg基金会，John H. Tietze基金会，国家科学基金会（1728239,1450681和1250104），美国国立卫生研究院（F31HL134295，DP2HL137188，T32EB001650）的支持。 ，T32GM095421和DP5OD019876）和墨西哥湾沿岸联合体。 ——文章发布于2019年5月2日
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  • 《巴斯夫首度利用化学回收塑料制造产品》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-12-17
    • 巴斯夫通过“化学循环项目”（ChemCycling）开辟了循环利用塑料废弃物的全新领域。化学循环为目前无法回收的混合或沾染污垢的塑料废弃物提供了一种创新的再利用途径。根据所在地区的不同，这些塑料废弃物通常被送去填埋或通过焚烧进行能量回收。但化学循环是另一种选择：通过热化学工艺，这些塑料可用于生产合成气或油品。由此产生的再生原料可以取代部分化石资源，用于生产巴斯夫的相关产品。 巴斯夫首次生产出以化学循环再生塑料为基础的产品，成为全球行业先驱之一。巴斯夫欧洲公司执行董事会主席兼首席技术官薄睦乐博士（Martin Brudermüller）表示：“负责任地使用塑料产品可以为全球废弃物处理作出重大贡献，这适用于公司、组织以及消费者。通过‘化学循环项目’，我们希望大量减少塑料废弃物的数量，将它们当作资源加以利用。我们通过这种方式为环境、社会和经济创造价值。我们与整个价值链中的合作伙伴联手创建了一个循环工作模式。”从废弃物管理公司到技术提供商和包装生产商，巴斯夫与客户和合作伙伴密切合作，构建循环价值链。 将废弃物变成奶酪包装和冰箱零件 巴斯夫已与十个来自不同行业的客户共同开发包括奶酪包装、冰箱零件和隔热板的试点产品。巴斯夫通过“化学循环项目”所生产出的产品与化石资源所生产的产品具有完全相同的特性，符合较高的质量和卫生标准。巴斯夫“化学循环项目”负责人Stefan Gräter博士看到了巨大潜力，他说：“新的循环方法为我们和客户提供了创新商业模式的机会。我们的客户非常重视使用再生材料制造产品和包装，但不能、也不愿在质量方面作出丝毫妥协。”巴斯夫下一步计划将“化学循环项目”生产的首批产品推向市场。 巴斯夫“一体化体系”为“化学循环项目”提供理想条件 在生产链的最上游，通过制油工艺从塑料废弃物中高温分解的油品被用于巴斯夫“一体化”（Verbund）生产中，这一原料由合作伙伴德国Recenso有限公司通过试点生产所提供。与此同时，也可以使用由塑料废弃物制成的合成气替代高温分解油。今年10月，首批采用这种方法取得的油料被送入位于路德维希港巴斯夫基地的蒸汽裂解装置中。蒸汽裂解装置是一体化生产的起点。该装置可在约850摄氏度的温度下破坏或“裂解”这些原料。通过该工艺主要生产出的是乙烯和丙烯。这些基础化学品在一体化生产中会被用于制造多种化学产品。遵循质量平衡法，通过计算和经认证的方式将再生原料的份额分配到得到认可的最终产品中去。每个客户都可以选择再生原料所占的比重。 技术和监管挑战 市场和社会都期望业界能够为塑料废弃物的处理提出建设性的解决方案。化学循环是对其他回收方式和废弃物管理过程的创新补充。巴斯夫可持续发展专家Andreas Kicherer博士解释道：“对于循环利用塑料废弃物，我们需要有广泛的选择，因为并非每种解决方案都适用于每种类型的废弃物，对每种产品都有效。首选始终应是在生命周期评估中表现最佳的解决方案。” 然而，项目在市场准备就绪之前必须满足技术和监管条件。一方面，现阶段将塑料废弃物转化为高温分解油或合成气等再生原料的技术需要进一步开发和调整，以保证产品品质的统一。此外，区域监管框架将在很大程度上影响这种方法在每个市场中的适用程度。例如，认定化学循环和质量平衡法对于实现产品和特定应用的循环目标至关重要。 合理处理塑料废弃物至关重要 塑料的使用为技术应用、医药和日常生活带来诸多便利，通常能更好地替代其他材料，而其挑战在于如何负责地管理消费者使用后的塑料。有效的废弃物管理系统、负责任的消费者行为，对于解决塑料废弃物污染等问题至关重要。为此，巴斯夫参与了各种协会项目和国际项目。例如，巴斯夫加入世界塑料委员会，并参与了艾伦·麦克阿瑟基金会的两个项目。此外，巴斯夫一直是Operation Clean Sweep®塑料行业倡议的成员，该国际倡议旨在减少塑料颗粒、薄片和粉末在环境中的流失。全新的“化学循环项目”是巴斯夫负责任利用资源的又一里程碑，也是巴斯夫如何应对全球挑战的同时帮助客户实现目标的一个例证。
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