【天津大學研發環境友好型DNA生物塑料】近日,天津大學教授仰大勇團隊聯合中石油石化研究院,成功研發了一種新型DNA生物塑料,該塑料原料來源豐富,生產、使用和回收處理全過程均與生態環境友好兼容,且可以低能耗無損回收,有望在部分應用領域替代石油基塑料。該成果已發表於《美國化學會志》。

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塑料工業是國民經濟的支柱產業,我國每年進口的石油資源約 1/3 用於合成塑料製品,塑料加工製品的產量和消費量均居世界第一。然而,塑料原料提取過程耗能高、汙染高,大量產生溫室氣體和化學副產物。目前全球每年產生幾千萬噸塑料垃圾,且這一數字正以驚人的速度逐年增加。大量石油基塑料的廢棄是對不可再生資源的巨大浪費,同時也極大加劇能源危機。發展可循環使用的生物基塑料成為解決塑料汙染、緩解碳排放問題的有效手段,特別是發展生態環境友好材料,成為目前學術界和產業界的前沿研究熱點。

脫氧核糖核酸(DNA)是生命遺傳物質,在大自然中廣汎存在,是一種取之不盡、用之不竭的生物高分子,據統計,地球目前DNA總儲量約為500億公噸。如果將其中的小部分DNA轉化為DNA塑料,理論上可以有效緩解日益增長的塑料使用需求。

天津大學教授仰大勇團隊據此開發了低溫加工DNA生物塑料的新方法,制備了一種在生產、使用和回收處理過程中均與環境相兼容的新型DNA生物塑料。這種塑料的原材料包括天然DNA和離聚物,均來源於生物可再生資源。與石油基塑料熔融加工策略相比,這種新型DNA塑料的加工能耗僅不到5%。新型DNA塑料還可以通過無損回收策略制成新的塑料製品使用,也可以在DNA酶作用下實現可控降解。

據仰大勇介紹,現有的工業化設備可以快速地從植物、藻類和細菌中大量提取生物質DNA,利用這些設備可以實現DNA年產量達數十萬公噸,新型DNA塑料有巨大的量產化潛力。同時,這種塑料可折曡性和低溫穩定性優異,可加工成多腔室微結構,有望在生物傳感、藥物遞送和組織工程等生物醫學領域發揮重要作用。http://t.cn/A6xKLrrg

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