来源于嗜热氢化杆菌的新型对苯二甲酸双(羟乙)酯水解酶的表达纯化与酶学性质

石化来源的聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)被广泛用于矿泉水瓶、食品包装和纺织品等领域,因其在自然界中不易分解,大量使用后的PET废弃物造成了严重的环境污染与资源浪费。使用生物酶法对PET废弃物进行解聚,并对解聚产物进行升级循环利用是进行塑料污染治理的重要方向之一,其中关键的是PET水解酶的解聚效率。对苯二甲酸双(羟乙基)酯(bis(hydroxyethyl)terephthalate,BHET)是PET生物酶解的中间产物,其累积是限制PET水解酶催化效率的一个重要因素,BHET水解酶和PET水解酶的联用能提升PET的整体水解效率。来源于嗜热氢化杆菌(Hydrogenobacter thermophilus)的双烯内酯酶(HtBHETase)对BHET有显著水解效果,将该酶在大肠杆菌(Escherichia coli)中进行重组表达并纯化后,对其酶学性质进行了研究。结果显示,HtBHETase对短碳链的酯类如对硝基苯酚乙酸酯催化活性较高,HtBHETase以BHET为底物时的最适反应pH值和最适反应温度分别为5.0和55℃;该酶有较好的热稳定性,经80℃的条件处理1 h仍能保持80%以上活性,显示出了良好的热稳定性,HtBHETase有在PET塑料生物解聚中使用的潜力,本研究为推动生物酶法降解PET提供了新的参考。

乙二醇解聚废旧聚酯及其产物分析

研究了乙二醇解聚废旧聚酯工艺,探索并明确了催化剂含量、废旧聚酯与乙二醇质量比、温度、时间等参数对非均相解聚效率的影响。试验结果表明:催化剂质量分数0.2%、废旧聚酯与乙二醇质量比1:3、常压反应温度196℃、反应时间2h为优化高效的醇解工艺,醇解率为100%,对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)产率达到80%。研究了醇解主要产物中BHET与低聚物的分离纯化工艺,通过DSC/TGA、FTIR、NMR等测试手段对分离组分进行了分析表征。

PET-HBT热致液晶嵌段共聚酯的合成及表征

首先以对苯二甲酸双β-羟乙酯与过量的对苯二甲酰氯合成了酰氯基封端的ET齐聚物,并以过量的双对羟基苯甲酸丁二醇酯与对苯二甲酰氯合成了酚羟基封端的齐聚物HBT。而后,以四氯乙烷为溶剂,采用溶液缩聚法以ET和HBT为原料,合成嵌段共聚酯(PET-HBT)。用偏光显微镜、1H-NMR、WAXD及FT-IR表征了嵌段共聚酯的微观结构及结晶行为。在一定的温度范围内,该共聚酯是热致液晶高聚物。

聚酯生产中端羧基及二甘醇的在线表现

将伊文达-卡尔费休聚酯装置的缩聚过程分成三类反应,应用聚合机理,恰当解析了端羧基含量、二甘醇含量与生产线在线表现的关系,并指出酯化率才是影响反应过程的关键因素。

BHET/纳米TiO_2催化合成PET性能的研究

采用对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)/纳米TiO_2复合材料为催化剂合成聚酯(PET),研究了催化剂的催化活性以及所合成PET的性能。结果表明:催化剂添加量为16.5μg/g(换算成TiO_2的有效含量)时,酯缩聚时间为80 min,所合成的PET的色度b值达到纤维级聚酯切片一级品标准;PET成型加工性能优异,PET初生纤维拉伸4.0倍时,断裂强度达3.78 cN/dtex,PET薄膜双向拉伸3.7倍时,其断裂强度为116.0 MPa,断裂伸长为122.5%。

双咪唑阳离子乙酸锌低共熔溶剂催化醇解PET

本文设计合成了具有高热稳定性、多活性位点及低金属含量的双咪唑阳离子乙酸锌低共熔溶剂[C_(2)(Mim)_(2)][OAc]_(2)-2Zn(OAc)_(2),用于催化聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的乙二醇(EG)醇解反应.通过红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和热重(TGA)表征分析了低共熔溶剂催化剂的结构和热稳定性.通过对催化反应参数进行优化发现,当催化剂的用量为PET质量的5%、PET:EG的质量比为1:4时,在190℃的条件下反应70 min后,PET转化率可达100%,对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)的产率达85.2%.通过对比反应前后PET的扫描电子显微镜(SEM)图,并利用原位红外监测PET的EG醇解过程推测PET的降解过程,研究了PET的EG醇解反应动力学,结合双咪唑阳离子与乙酸锌和乙酸根与EG之间的氢键作用,推测出[C_(2)(Mim)_(2)][OAc]_(2)-2Zn(OAc)_(2)在EG中催化降解PET可能的反应机理.