酶催化聚合可以产生可持续塑料

一组欧洲研究人员已经证明了他们所描述的第一个“完全可再生”的聚酯合成

据估计,到2050年,全球对塑料和聚合物的需求将翻两番,达到每年10亿吨左右。然而,目前用于塑料生产的石化产品成本高昂,对环境影响巨大。

现在,一支队伍由露西娅Gardossi意大利的里雅斯特大学的研究人员通过酶催化缩聚生产出了可再生聚酯。研究人员特别关注手术过程中各个方面的可持续性。

Gardossi解释说:“作为原料,我们选择了可以通过微生物发酵糖产生的生物基单体。”她补充说:“为了催化聚合,我们使用了酶、可生物降解的蛋白质,并将其固定在稻壳颗粒上——稻壳加工的残留物。”

除了使用可再生的起始材料和催化剂外,该团队还消除了对溶剂的需求,并能够在仅50°C的温度下进行反应,这大大低于金属催化聚合中经常使用的超过150°C的温度。

加尔多西的团队选择了Thermobifida cellulosilytica(Thc_cut1,见上文)酶,将己二酸和1,4-丁二醇转化为聚酯,经过深入的计算研究。Gardossi说:“为了合理选择酶,我们使用了新的生物信息学方法,并通过多元统计方法优化了酶的过程。”

托马斯的农民英国约克大学的可持续化学专家,称赞了Gardossi团队所采取的“整体方法”,他指出,研究人员在试图提高合成过程的绿色认证时,往往只关注过程的单个方面。他说:“由于这项研究包括使用生物衍生单体和无溶剂条件,它代表了一个很好的例子,说明绿色化学如何应用于一个过程的各个方面。”他补充说,“这样的努力将导致未来真正可持续的聚合物。”