处理有机材料(例如动物废物,乳制品和家禽)的加工厂中废物流的管理通常非常精力充沛。由于这些有机废物流非常丰富,因此减少能源消耗的有效策略是厌氧消化,它将养分转化为富含能量的生物甲烷。厌氧消化是一个生物学过程,其中有机材料在没有氧气的情况下被分解。微生物分解有机物,并产生富含甲烷的沼气和富含营养的过量污泥作为副产品。在过程的进一步过程中,多余的污泥的悬浮部分通过脱水而机械地分离,而溶解的有机分数则在生物学上进行处理。沼气可用于产生电力和热量,可在加工厂内使用,从而减少对外部能源的依赖。然而,厌氧消化的效率可能受废物原料(例如脂肪和复杂有机材料)的生物降解性差的限制,从而导致生物甲烷产量低以及反应堆过量液体含量的高化学负载。
1 弗罗茨瓦夫大学地质科学研究所,弗罗茨瓦夫,50-205,波兰 2 卡托维兹西里西亚大学生物、生物技术和环境保护研究所,卡托维兹,40-031,波兰 3 波兰科学院生物化学和生物物理研究所,华沙,02-106,波兰 10
摘要:分子印迹可生物降解聚合物因其靶向识别和生物相容性的能力在药物输送方面受到了广泛关注。本研究报告了一种新型荧光活性磁性分子印迹药物载体(MIDC),该载体使用葡萄糖基可生物降解交联剂合成,用于输送抗癌药物多西紫杉醇。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X 射线衍射光谱和振动样品磁强计(VSM)对磁性分子印迹聚合物(MMIP)进行了表征。MMIP 的磁化值为 0.0059 emu g − 1,与多西紫杉醇的结合能力为 72 mg g − 1。进行了体外和体内研究以观察 MIDC 在药物输送中的有效性。细胞活力测定表明 MMIP 对健康细胞没有毒性作用。利用MMIP的磁性,只需将外部磁场施加于小鼠(加载20分钟后)并拍摄X射线图像,即可快速识别目标部位的药物载体。因此,基于MMIP的新型药物载体可以在不影响健康细胞的情况下将药物输送到目标部位。
可生物降解的材料是可以被常见的生物学剂分解为与生命兼容的简单分子,例如水和二氧化碳。例子包括木材,羊毛,纸,纸板和微生物,例如昆虫,细菌或真菌。可生物降解产品的优点包括降低环境污染和分解过程中养分的回收利用。这减少了持续垃圾的积累,这与不可生物降解的材料(如塑料瓶或尼龙袋)不同。但是,某些中间降解产物可能是有毒的,甚至比原始分子更重要。例如,农业中使用的一些农药因其毒性而臭名昭著。可生物降解材料的生产是一种增长的趋势,这是由于消费者对减少环境损害的需求的驱动。越来越多的企业在包装中使用纸和非塑料袋,减少废物和污染。从玉米或小麦淀粉的可生物降解塑料的发展也已获得动力。这些塑料比传统的基于石油的塑料更快地降解,其中一些产品在六到二十四个月内分解。汽车行业还致力于为汽车内部和保险杠开发可生物降解的材料。研究人员已为各种可生物降解的塑料(包括用黑麦或压缩纤维制成的塑料)提供了专利。该研究表明,只有40%的“可堆肥”产品实际上在家庭堆肥中分解。公司通常对产品的可持续性秘密,使消费者感到困惑。生态意识的人努力购买真正的可生物降解产品,但最终可能会得到虚假的索赔。在此处给定文章文本亚麻是一种自然纤维,该天然纤维从亚麻植物中获得,可以在几年内轻松降解。这种环保的纺织品没有微塑料和污染物,这些污染物在洗涤时会释放。与聚酯和尼龙等合成材料相比,产生亚麻的能量和水需要更少。蓖麻油是从Ricinus Communis植物的种子中提取的,这是一种可生物降解的材料,广泛用于美容产品。公司现在正在其太阳镜框架中使用蓖麻油来创建生态友好的眼镜。合成弹性体由不可生物降解的石油制成。但是,公司开发了可生物降解类型的弹性体,这些弹性体源自可再生原材料,例如甘蔗和玉米。软木是一种天然材料,它是从软木橡树树皮获得的,可用于包括袋子在内的各种产品中。它也可以变成人造皮革,用于手袋和钱包。木薯是单使用袋中使用的塑料的可生物降解替代品。这些袋子是从木薯中提取的,并与有机成分结合使用,以创建可生物降解的,类似塑料的材料可生物降解材料,越来越多地用作传统不可降解材料的可持续替代品。这些材料很容易被自然环境中的微生物分解,从而使它们安全地在土壤和水道上处置。可生物降解材料的示例包括纸张,纸板和有机废物。可生物降解的材料可以由有限范围的有机天然材料制成,但是它们的潜在用途受到这种限制的限制。聆听有关可生物降解材料的文章可能会提供对环保产品(例如可生物降解牙膏)的宝贵见解。常见的非生物降解产品的无塑料替代品,许多日常物品都是不可生物降解的,但仍然具有环保替代品。例如,有机植物物质在短短两个月内分解。但是,其他材料(例如棉质T恤)可能需要长达六个月的时间才能分解,而用有机动物材料制成的羊毛袜子可以持续一年至五年。同样,诸如塑料袋之类的合成材料的分解时间非常长,超过500年,而泡沫聚苯乙烯杯也超过了这个时间表。同样,铝罐可能会在八十至一百年中分解。选择产品时,必须意识到它们的材料组成。用纸板或纸等材料制成的可生物降解包装的物品更可能是环保的。但是,应谨慎处理含有塑料或其他不可生物降解材料的材料。作为消费者,我们还必须提防公司使用的绿色策略,这些策略可能会误导消费者相信他们的产品在不限制的情况下对他们的产品很友好。在没有完全可生物降解的选项的情况下,研究产品的可重复性和可回收性可以帮助做出更明智的选择。
为此,在可生物降解的聚合物和三种可生物降解聚合物的商业混合物(在中等含量和嗜热条件下)进行了批次厌氧消化实验。在中嗜和热嗜热条件下,仅聚(3-羟基丁酸)(PHB)和热塑性淀粉(TPS)表现出快速(25-50天)和重要(分别为57-80.3%和80.2-82.6%)向甲烷的转化为甲烷。从乳酸(PLA)(PLA)的甲烷生产速率非常低,在一定程度上,需要500天才能达到最终的甲烷产生,这对应于PLA转化为74.7-80.3%的PLA转化。在嗜热条件下,PLA的甲烷生产速率大大提高,因为仅需要60至100天才能达到相同的终极甲烷产生。乳酸利用细菌,如易二菌,摩尔菌和tepidanaerobacter很重要。同样,在38°C和58°C的TPS消化过程中突出了淀粉降解的细菌(来自梭状芽孢杆菌)。先前已知的PHB降解器(即,在pHB的嗜嗜和热嗜热AD期间,观察到肠杆菌,肠杆菌,delafieldii和cupriavidus)。
服装和鞋类行业因其对环境的影响而面临越来越多的审查,特别是在废物管理方面。传统上,产品通常最终被填埋,在那里它们可能需要几十年甚至几个世纪才能分解。例如,塑料材料可以持续 100 多年,对长期污染造成重大影响。塑料的生物降解性和可堆肥性只能通过测试来测量和验证。实施严格评估协议的企业不仅可以更深入地了解其产品,还可以获得支持可持续性声明和培养消费者信任的数据。
各种光激活“3D”聚合物树脂的需氧生物降解和开发温控室 Seohyun Lee、Shelby Engels、Katy Chapman 可持续发展中心,数学科学技术系 明尼苏达大学,明尼苏达州克鲁克斯顿 摘要 立体光刻 (SLA) 增材制造中使用的紫外光激活聚合物是工业和家庭塑料部件生产中日益增长的工具。与传统的熔融沉积成型 (FDM) 不同,这些聚合物通常由各种挥发性有机化合物 (VOC) 组成,对环境和健康有不利影响。为了抑制这些影响,流行产品制造商生产了宣传“植物基”或“生物基”的产品。这些产品的影响尚不清楚,并留下了许多关于其长期可持续性的问题。该项目专门探讨了这些替代产品在商业堆肥设施中的命运。堆肥利用需氧微生物将有机物分解成矿物成分。堆肥通过将原始有机物转化为二氧化碳 (CO 2 ) 和水来减少其体积。该项目包括两个方面:1) 设计和测试商用堆肥孵化室;2) 商用堆肥条件对这些聚合物分解的影响。本研究旨在通过测量原始聚合物的质量损失和堆肥室中 CO 2 随时间的变化来了解这些化合物在商用堆肥设施中的命运。
引用:perpetua ifeoma chinedu Isaac。(2025)。为可持续工业和生物医学应用的可生物降解聚合物的开发和优化。聚合物科学技术杂志(JPST),3(1),1-7。摘要链接:https://iaeme.com/home/article_id/jpst_03_01_001文章链接:https://iaeme.com/masteradmin/masteradmin/journal_uploads/jpst/jpst/volume_issue_1/jpst_03_03_03_01_001.pdf
渔具通常由不可生物降解的材料制成,包括聚酰胺 (PA)。这些渔具一旦丢失在海洋中,将产生长期影响,包括海洋垃圾、微塑料的产生、化学物质的渗出,以及由于其耐用性而导致的长期幽灵捕捞。使用可生物降解的共聚酯材料,如聚丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸酯 (PBSAT) 和聚丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯 (PBSA) 作为渔具材料,被认为是减少相关影响的潜在解决方案。海洋是一个复杂的环境,塑料材料可以发生多种降解路径,将各种因素分离可以帮助理解每个潜在因素的影响。本研究重点关注纯水水解现象对可生物降解共聚酯 PBSAT 和 PBSA 的影响,并与 PA 单丝在 40 ◦ C、60 ◦ C、70 ◦ C 和 80 ◦ C 下的加速老化进行比较。作为单一因素加速老化过程,可以预测在其他温度下机械强度随时间的损失,即 2 ◦ C、10 ◦ C、15 ◦ C、20 ◦ C 和 30 ◦ C。使用了不同的寿命终止标准。本研究得出结论,仅通过纯水解,使用可生物降解单丝代替 PA 可以大大缩短达到寿命终止标准的时间,但仍比预期的使用时间长。例如,在 2 ◦ C 时,PBSAT、PBSA 和 PA 分别需要大约 10 年、20 年和 1000 年才能失去其初始断裂应力的 50%。
Promicon项目旨在了解微生物组功能,以引导其表型生产生物聚合物,能量载体,原料和抗菌剂。它专注于使用高级数据挖掘,建模和机器学习分析关键物种和整个微生物。Promicon整合了合成生物学和代谢工程,以优化微生物群落以有效的代谢产物生产。该项目建立了一个标准化平台,用于定量单细胞和OMIC数据分析。其结果与欧盟的生物经济战略相吻合,促进了可持续的生物产品和循环经济。