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通过添加受RNA启发的断点来减少塑料污染

导读 一旦塑料产品被使用和丢弃,它们就会在海洋中徘徊,聚集在大的垃圾场中并危害海洋生物。一种潜在的解决方案,一种称为聚丙交酯(PLA)的可生

一旦塑料产品被使用和丢弃,它们就会在海洋中徘徊,聚集在大的“垃圾场”中并危害海洋生物。一种潜在的解决方案,一种称为聚丙交酯(PLA)的可生物降解聚合物,迄今为止尚未完全兑现其承诺,在海水中几乎没有分解的迹象。在《化学学会杂志》上的一项新研究中,研究人员着手通过将受 RNA 启发的断裂点加入聚合物来解决这个问题。

据估计,传统塑料在海洋中可能需要数百年的时间才能分解,但没有人真正知道它会在海洋中持续多久。一种替代材料 PLA 可以从天然来源制造,如玉米和马铃薯淀粉。它可以在特定条件下快速降解,例如堆肥时,通常用于可堆肥的餐具和餐具。然而,对海水和土壤中 PLA 的研究发现至少三年后没有明显的降解迹象。研究人员已经开发出几种制造降解速度更快的 PLA 的方法,但这些方法都有缺点,例如会改变材料的特性。事实证明,水可以很容易地分解生物分子 RNA,这要归功于一种称为酯交换的过程。因此,从这个过程中汲取灵感,Frederik Wurm 及其同事希望将化学基团引入 PLA,使聚合物更容易在海洋中分解。

研究人员通过加入类似于 RNA 中发现的酯交换位点,在 PLA 合成过程中为 PLA 添加了断裂点。他们创造了不同版本的改性 PLA,包含足够多的这些位点,占聚合物的 3-15%。在实验中,他们将新型 PLA 薄膜浸入人造海水中,并测量薄膜重量的变化,以及 PLA 降解产物乳酸的释放。具有最高断裂点浓度 15% 的聚合物在两周后完全分解为乳酸。他们计算出,浓度较低的聚合物需要更长的时间,有些可能需要长达数年的时间。这些结果表明,降解率可以根据材料中的断裂点数量进行调整。潜在的应用是 据研究人员称,t 仅限于 PLA。他们写道,增加断裂点可能会加速其他塑料聚合物的分解,并成为防止进一步海洋污染的关键策略。

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