酶嵌入可堆肥聚酯:757米深海5个月近完全降解
- 来源:橡塑装备
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- 发布时间:2026-10-28
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近日发表于《自然》的一项研究提出,将降解酶直接嵌入可堆肥聚酯材料内部,可显著提升其在海洋环境中的降解速度。研究团队选用角质酶HiC和脂肪酶CaLB,在90—130°C下与PBS、PBSA、PCL、PBAT四种聚酯熔融共混,制成100μm厚薄膜及20—300μm微珠,并借助载人深潜器“深海6500”在日本近海757—5503米深海及东京湾沿岸开展3至18个月测试。

结果显示,在757米、约4°C、7.6兆帕条件下,添加质量分数3% HiC的PBS、PBSA、PCL薄膜经5个月质量损失分别达97.3%、100.0%、100.0%,PBAT为12.1%;无酶对照仅1.2%、3.4%、2.5%和1.1%,降解速度提高约30—80倍。东京湾沿岸约25.5°C环境中,嵌入HiC的薄膜1个月内完全降解。研究还发现,沿海海水中酶添加量仅0.1%即可加速降解,且不影响材料力学性能。
该策略利用天然来源酶,无需改变聚合物原有物理性质,为可堆肥聚酯海洋降解提供了通用设计思路。但HiC和CaLB主要作用于酯键,无法直接降解聚烯烃等不含酯键塑料;酶的热稳定性、分散状态及成本仍需优化,实际应用效果与长期环境影响有待进一步验证。