預計到2050年,全球對制作塑料包裝盒的塑料等聚合物的需求將增加四倍,達到每年約十億噸。然而,目前在制作塑料包裝盒的塑料生產中使用的石化產成本花費巨大并對環境造成了影響。
近期,歐洲的研究人員報導了第一個可完全可再生的聚酯的合成方法:來自意大利的里雅斯特大學的Lucia Gardossi及其團隊已經通酶催化聚物生產出了可再生的聚酯。研究人員在研究過程中特別注意這種物質的可持續性。
Gardossi說:“我們選擇了糖經微生物發酵生成的生物型單體作為原材料,并將酶(一種可生物降解的蛋白質)固定在稻殼上作為聚合反應的催化劑。”除了使用可再生原料和催化劑外,研究人員還成功做到了無需溶劑的聚合,且在50°C下便可完成反應,同類反應通常需要在150°C下使用金屬催化才能完成。
經過深入的研究和計算,Gardossi的團隊挑選了熱裂纖維素溶解酶(Thermobifida cellulosilytica,Thc_cut1)這種酶可將乙二酸和1,4丁二醇轉變成聚酯。Gardossi表示:“我們利用新穎的生物信息方法來科學合理的挑選酶,并且通過多元統計的方法使酶的生產過程最優化。”
英國約克大學的可持續化學專家ThomasFarmer,稱贊了Gardossi團隊所使用的‘整體分析’法,這本沒有什么神秘的,只是太多的研究人員往往只專業與某一個方面來優化合成過程,為的是拿到綠色合成的環保認證書罷了。Thomas補充道:“這一研究中包含有生物誘導單體和無溶劑條件,這是綠色化學如何巧妙應用在生產的方方面面的典型例子。類似于這樣的探索和努力,將會推動真正可持續高分子的未來。”所以,可持續發展塑料包裝盒等塑料制品不是夢!