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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是一种代表性的通用塑料,有各种应用,包括PET塑料瓶、饮料包装、衣服、安全带、外卖杯和车用脚踏垫等。科学界正在努力寻找可以轻松分解和回收PET的技术。
综合韩国大报《朝鲜日报》旗下媒体“朝鲜商业”等韩国媒体1月3日报导,韩国研究人员研发出一种生物催化技术,在塑胶回收领域取得突破性进展。由庆北公办大学教授金敬镇领导的研究人员与韩国CJ第一制糖合作,开发出全球最高效的生物催化剂(PET解聚酶,PETase),用于分解聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料。
韩国科学和信息通信技术部宣布了这一成就,强调了研究成果突破性改变塑料回收的潜力。
这项研究得到了该部的支持。研究成果于1月3日发布在着名杂志《科学》上。
大多数塑料通过“机械回收”作为中间产品再利用,包括分离、去除标签、粉碎、清洗和精炼等。但是,回收材料的质量往往会下降,最终不得不做焚烧或填埋处理。现在虽也有“化学回收”,即使用化学催化剂加热熔化PET塑料,或用溶剂分解以产生原材料,但由于原材料污染,应用受到限制,且这种方法对环境影响大,迄今尚未成为完美替代方案。
为了解决这些问题,金教授的研究团队专注于“生物回收”,即生物催化剂介导分解反应,类似于木材在自然环境中的腐烂方式。他们开发了一种高性能生物催化剂(酶),被称为Kubu-P,针对塑料瓶、衣服、外卖杯和车用脚踏垫等产品中使用的PET塑料。这种生物催化剂能选择性地与PET发生反应,在塑料分解过程中产生纯净的反应产物,对环境负面影响最小,回收材料的质量很好,不会对环境产生重大影响。
研究人员通过蛋白质工程进一步增强了酶,创造了Kubu-PM12,这是一种仅使用0.58克酶就能在1小时内,将1公斤的PET塑胶分解45%,在8小时内分解超过90%,在12小时内几乎完全分解。这一高效性能树立了新的全球标准。
这种新的生物催化剂提供了一种更清洁、更高效的替代方案,对以前无法回收的受污染塑料也可适用。
金教授强调了这一发现的重要性,称生物回收是实现塑料永久回收的“改变游戏规则技术”。“这项研究展示了大自然的巨大潜力,为各个化学工业的创新铺平道路。”他说。
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