生物基材料和降解塑料市场现状

氧化生物降解塑料

氧化生物降解塑料 摘要:本文主要从概念、降解原理、开发趋势、应用领域四个方面介绍了氧化生物降解地膜。分析了氧化生物降解地膜优点,介绍了现有的氧化生物降解地膜生产厂家。 氧化生物降解塑料是指在降解过程中同时发生氧化降解和生物降解的一种可完全降解的环保型塑料。 1.概念 氧化生物降解塑料是指在降解过程中同时发生氧化降解和生物降解的一种可完全降解的环保型塑料。 氧化生物降解塑料技术是通用在高分子材料(PE、PP和PS)中加入降解添加剂(氧化生物降解母粒),使塑料在光或/和热作用下,发生氧化反应。与此同时,如存在微生物,则可发生生物降解,最终降解产物为水、二氧化碳和腐殖质。 2.降解原理 氧化生物降解塑料的降解过程主要涉及生物降解,光氧降解和热氧降解。这三种主要降解过程相互间具有增效、协同和连贯作用。例如,光氧化降解和热氧化降解,光热氧化降解和生物降解常常同时进行并互相促进;生物降解更易发生在光热氧化降解过程之后。 3.开发趋势 近年来,“白色污染”造成的生态灾难使得“生物降解”塑料越来越吸引公众的视线。然而,氧化生物降解降解塑料被认为是解决塑料包装垃圾及其一次性用品可接受的方法。 降解塑料技术在某些领域中的应用已经带来越来越多的社会和经济利益。首先要提及的是时控降解聚烯烃在农业中的应用(如氧化生物降解地膜)。这项技术已经在增加农作物产量和减少农田管理成本带来了巨大的益处。其次是时控降解聚烯烃技术在缓释肥,时控杀虫剂等方面的应用前景巨大。 4.应用领域 农业

我国是一个农业大国,塑料农用地膜覆盖栽培技术自1979年在我国试验应用并推广以来,已成为农业增产的一项重要技术,并在农业增产增收中发挥着重大作用,广大农村对农用塑料薄膜的需求也在不断增长。随着塑料薄膜使用量的不断增加,普通塑料薄膜暴露出越来越多的缺点:如影响土地的物理性能、降低土壤肥力、影响作物的生长发育、降低作物产量、危害环境造成白色污染等等。 氧化生物降解地膜是一种可完全降解的生物环保型地膜,可以根据不同的作物和环境而制作不同的地膜。在所设计的时间(包括存储期和使用期)这种降解地膜具有和普通非降解地膜相同的物料力学及使用性能,可以起到提高土壤温度,保持土壤水分,维持土壤结构,防止害虫侵袭作物和某些微生物引起的病害等,促进植物生长的功能。是使用时间结束后可以完全降解,不会对作物和环境有任何副作用。 日用品 塑料已成为人们日常生活中不可或缺的材料,超市购物袋,产品包装等与我们生活息息相关。但随着塑料制品的大量使用,塑料也成为环境污染的又一主要因素。 氧化生物降解塑料具有和普通塑料相同的力学性能和使用性能,在使用时间结束后,可以完全降解,最终产物为CO2、H2O和腐殖质对环境没有危害。因此深受广大消费者欢迎。 5.优点分析 (1)环保性氧化生物降解塑料使用结束后,可以完全降解,对环境没有危害。 (2)实用性氧化生物降解塑料与普通塑料有相同的力学性能和使用性能,实用性很强。 (3)经济性氧化生物降解塑料与其他降解塑料相比,生产成本低,性价比高。 6.生产厂家 河北奥科柏环保科技有限公司 河北奥科柏环保科技有限公司在氧化生物降解技术方面在世界范围内处于

生物医用材料产业发展现状及思考

生物医用材料产业发展现状及思考生物医用材料是用于诊断、治疗、修复或替换人体组织或器官或增进其功能的一类高技术新材料,与人类的健康息息相关。随着经济发展水平提高,大健康概念日趋升温,加之当代材料科学与技术、细胞生物学和分子生物学的进展在分子水平上深化了材料与机体间相互作用的认识,当代生物医用材料产业已经成为快速发展的高科技新兴产业。 一、生物医用材料及其产业概述 生物医用材料又称为生物材料,其传统领域主要包括支持运动功能人工器官(骨科植入物、人工骨、人工关节、人工假肢等),血液循环功能人工器官(人工血管、人工心脏瓣膜等),整形美容功能人工器官、感觉功能人工器官(人工晶体、人工耳蜗等)等,新型领域主要包括分子诊断、3D打印等。 生物医用材料的特征主要包括:安全性、耐老化、亲和性,及物理和力学性质稳定、易于加工成型、价格适当。同时,便于消毒灭菌、无毒无热源,不致癌不致畸也是必须考虑的。对于不同用途的材料,其要求各有侧重。其产业特征包括:低原材料消耗、低能耗、低环境污染、高技术附加值,高投入、高风险、高收益、知识与技术密集。 二、生物医用材料及其产业发展现状 (一)市场分析

2016年全球生物医用材料市场规模为709亿美元,预计2021年将达到1491.7亿美元,2016~2021年的复合年增长率为16%。骨科植入材料和心血管材料是生物医用材料市场占比最高的两个细分领域,其中骨科植入材料占据了全球生物医用材料市场的头把交椅,市场占有率为37.5%。心血管材料占据生物医用材料市场的36.1%。其他的主要细分领域还包括牙科材料、血液净化材料、生物再生材料和医用耗材。 (二)竞争态势 全球生物医用材料和制品持续增长,美国、欧盟、日本仍然占据绝对领先优势。2015年,在全球医疗器械生产和消费方面,美国、欧盟、日本的市场占比分别为41%、31%和14%。美国的生物医用材料产业集聚于技术资源丰富的硅谷、128 号公路科技园、北卡罗来纳研究三角园,以及临床资源丰富的明尼阿波利斯及克利夫兰医学中心等;德国聚集于巴州艾尔格兰、图林根州等地区;日本聚集于筑波、神奈川、九州科技园等。 图1:主要国家生物医用材料销售收入占全球医疗器械市场比例分析

国内生物基材料的现状及发展

国内生物基材料的现状及发展 姓名:吕远 班级:生工A1101 学号:2011018099 摘要:随着人们对气候变化和化石资源枯竭等问题的关注,低碳、环保,可持续的经济发展模式日益为世界各国政府所重视。将可再生的原料转化为生物高分子材料或者单体,进而开发各种产品,获得环境友好的功能性材料,能够降低碳排放,缓解石油危机,已经成为全球研究的热点领域。本文将对我国生物基材料的现状以及未来发展做出阐明。 生物基材料是指利用可再生生物质,包括农作物、树木和其它植物及其残体和内含物为原料,通过生物、化学以及物理等手段制造的一类新型材料。主要包括生物塑料、生物基平台化合物、生物质功能高分子材料、功能糖产品、木基工程材料等产品,具有绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性。 新材料产业是我国战略性新兴产业主要内容。利用丰富的农林生物质资源,开发环境友好和可循环利用的生物基材料,最大限度地替代塑料、钢材、水泥等材料,是国际新材料产业发展的重要方向。新世纪以来,生物基材料受到发达国家广泛重视,呈现快速发展的势头,以农林生物质为原料转化制造的生物塑料、节能保温材料、木塑复合材料、热固性树脂材料、功能高分子材料等生物基材料和生物基单体化合物、生物基助剂、表面活性剂等生

物基大宗精细化学品快速增加,产品经济性正在逐步增强。拜耳、巴斯夫、埃克森美孚、三星道达尔、杜邦化工等跨国公司长期致力于生物基材料的研发,推动了全球生物基材料的商业化进程。对于一异戊二烯来说,因其可生产轮胎,在工业发展上十分重要。目前,美国丹尼斯克公司与固特异公司正在合作开辟生物基异戊二烯工艺路线,以部门替换石油(petro)基橡胶和苯乙烯基弹性体工艺。生物基异戊二烯可以出产轮胎用的合成橡胶和其他弹性体,可使轮胎产业更少地依靠石油衍生物产物。同样,另一种生物基材料丁二醇也已获得大量工业化生产。 目前,我国生物基材料产业科技取得了显著的成效,形成了如全降解生物基塑料、木基塑料、聚合超大分子聚乳酸、农用地膜等一大批具有自主知识产权的技术。全国性的“木塑热”正逐渐兴起,木塑制品年产销量已超过20万吨,并以20%以上的年增长率高速增长。生物基材料作为石油基材料的升级替代产品,正朝着以绿色资源化利用为特征的高效、高附加值、定向转化、功能化、综合利用、环境友好化、标准化等方向发展。与国际先进水平相比,在产品性能、制造成本、关键技术、技术集成与产业化规模等方面还存在差距,必须加快突破生物基材料制造过程的生物合成、化学合成改性及树脂化、复合成型等关键技术,促进重要生物基材料低成本规模化生产与示范,构建生物基材料研发平台,提升生物基材料企业科技创新能力,实现化石资源的有效替代,为生物基材料产业培育提供科技支撑。

分析生物降解塑料种类

本文摘自再生资源回收-变宝网(https://www.360docs.net/doc/6018883610.html,) 分析生物降解塑料种类 降解塑料(degradableplastic)是指,在规定环境条件下,经过一段时间和包含一个或更多步骤,导致材料化学结构的显著变化而损失某些性能(如完整性、分子量、结构或机械强度)和/或发生破碎的塑料。 应使用能反映性能变化的标准试验方法进行测试,并按降解方式和使用周期确定其类别。降解塑料按照其设计的最终降解途径分为生物分解塑料、可堆肥塑料、光降解塑料、热氧降解塑料。 生物分解塑料(biodegradableplastic)是指,在自然界如土壤和/或沙土等条件下,和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中,由自然界存在的微生物如细菌、霉菌和海藻等作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)、水(H2O)及其所含元素的矿化无机盐以及新的生物质的塑料。也就是通常所说的生物降解塑料。 一、生物基生物降解塑料: 主导产品为PLA生物基生物降解塑料是指以天然高聚物或天然单体合成的高聚物为基所制造的可生物降解塑料。这类塑料目前主要包括聚乳酸(PLA)和聚羟基烷酸酯(PHA)两大类。 1、聚3-羟基烷酸酯(PHA) 聚羟基脂肪酸酯是由微生物通过各种碳源发酵而合成的不同结构的脂肪族共聚聚酯。其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV的共聚物(PHBV)。

聚烃基脂肪酸脂(PHA)是由很多细菌合成的一种细胞内聚酯,具有生物可降解性、生物相容性等许多优良性能,在生物医学材料、组织工程材料、缓释材料、电学材料以及包装材料等方面将发挥其重要的作用。其中最常见的有聚3-羟基丁酸酯(PHB)和聚羟基戊酸酯(PHV)及PHB和PHV它们的共聚物(PHBV)。通过共聚(PHBV)可以改善PHB因其结晶度高、较脆的弱点,提高了其机械性能,另外耐热性、耐水性也好。由于价格高目前主要还是应用在医学和其他要求高的领域。 2、聚乳酸(PLA) 聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸,再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境,这对保护环境非常有利,是公认的环境友好材料。 然而,工业实际生产聚乳酸的工艺流程却比化学反应式复杂的多:如何增加聚乳酸的分子量,以获得更优异的物理性能是聚乳酸塑料生产商共同面对的问题。其中,拥有世界最大聚乳酸产能的NatureWorks公司采用两步法制备聚乳酸,这一方法的核心是使乳酸生成环状二聚体丙交酯,再开环缩聚成聚乳酸。我国中科院研制的聚乳酸生产技术也与此相似,主要过程是原料经微生物发酵制得乳酸后,再经过精制、脱水低聚、高温裂解,最后聚合成聚乳酸。日本在真空下使用溶剂使聚乳酸直接脱水缩聚方面进行了大量的研究,但目前尚没有产业化。 聚乳酸有良好的防潮、耐油脂和密闭性,在常温下性能稳定,但在温度高于55℃或富氧及微生物的作用下会自动降解。 聚乳酸的降解分成两个阶段: 1、首先是纯化学水解成乳酸单体;

生物信息学现状与展望

研究生课程考试卷 学号、姓名: j20112001 苗天锦 年级、专业:2011生物化学与分子生物学 培养层次:硕士 课程名称:生物信息学 授课学时学分: 32学时 2学分 考试成绩: 授课或主讲教师签字:

生物信息学现状与展望 摘要:生物信息学是一门新兴学科,起步于20世纪90年代,至今已进入"后基因组时代",本文对生物信息学的产生背景及其研究现状等方面进行了综述,并展望生物信息学的发展前景。生物信息学的发展在国内、外基本上都处在起步阶段。 关键词:生物信息学;生物信息学背景;发展前景 一、生物信息学概述 1.生物信息学发展历史 随着生物科学技术的迅猛发展,生物信息数据资源的增长呈现爆炸之势,同时计算机运算能力的提高和国际互联网络的发展使得对大规模数据的贮存、处理和传输成为可能,为了快捷方便地对已知生物学信息进行科学的组织、有效的管理和进一步分析利用,一门由生命科学和信息科学等多学科相结合特别是由分子生物学与计算机信息处理技术紧密结合而形成的交叉学科——生物信息学(Bioinformatics)应运而生,并大大推动了相关研究的开展, 被誉为“解读生命天书的慧眼”【1】。 研究生物细胞的生物大分子的结构与功能很早就已经开始,1866年孟德尔从实验上提出了假设:基因是以生物成分存在。1944年Chargaff发现了著名的Chargaff规律,即DNA中鸟嘌呤的量与胞嘧定的量总是相等,腺嘌呤与胸腺嘧啶的量相等。与此同时,Wilkins与Franklin用X射线衍射技术测定了DNA纤维的结构。1953年James Watson 和FrancisCrick在Nature杂志上推测出DNA 的三维结构(双螺旋)。Kornberg于1956年从大肠杆菌(E.coli)中分离出DNA 聚合酶I(DNA polymerase I),能使4种dNTP连接成DNA。Meselson与Stahl (1958)用实验方法证明了DNA复制是一种半保留复制。Crick于1954年提出了遗传信息传递的规律,DNA是合成RNA的模板,RNA又是合成蛋白质的模板,称之为中心法则(Central dogma),这一中心法则对以后分子生物学和生物信息学的发展都起到了极其重要的指导作用。经过Nirenberg和Matthai(1963)的努力研究,编码20氨基酸的遗传密码得到了破译。限制性内切酶的发现和重组DNA的克隆(clone)奠定了基因工程的技术基础【2】。自1990年美国启动人类基因组计划以来,人与模式生物基因组的测序工作进展极为迅速。迄今已完成了约40多种生物的全基因组测序工作,人基因组约3x109碱基对的测序工作也接近完成。至2000年6月26日,被誉为生命“阿波罗计划”的人类基因组计划终于完成了工作草图,预示着完成人类基因组计划已经指日可待。生物信息学已成为整个生命科学发展的重要组成部分,成为生命科学研究的前沿。 2.生物信息学研究方向 2.1 序列比对

生物可降解塑料袋

1.生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌) 和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。 2.从原材料上分类,生物降解塑料至少有以下几种: (1)聚己内酯(PCL): 这种塑料具有良好的生物降解性,熔点是62℃。分解它的微生物广泛地 分布在喜气或厌气条件下。作为可生物降解材料可把它与淀粉、纤维素 类的材料混合在一起,或与乳酸聚合使用。 (2)聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物: 以PBS(熔点为114℃)为基础材料制造各种高分子量聚酯的技术已经达 到工业化生产水平。日本三菱化学和昭和高分子公司已经开始工业化生 产,规模在千吨左右。 中科院理化研究所也在进行聚丁二酸丁二醇酯共聚酯的合成研究。中科 院理化研究所已经和山东汇盈公司合作建成了年产25000吨的PBS及其 聚合物的生产线、广东金发公司建成了年产1000吨规模的生产线等。清 华大学在安庆和兴化工有限公司建成了年产10000吨PBS及其共聚物的 生产线。 ( 3)聚乳酸(PLA): 美国Natureworks公司在完善聚乳酸生产工艺方面做了积极有效的工作, 开发了将玉米中的葡萄糖发酵制取聚乳酸,年生产能力已达1.4万吨。 日本UNITIKA公司,研发和生产了许多种制品,其中帆布、托盘、餐具 等在日本爱知世博会被广泛使用。 中国产业化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司(规模5000千吨/ 年生产线),正在中试的单位有上海同杰良生物材料有限公司、江苏九鼎 集团等。 ( 4)聚羟基烷酸酯(PHA) : 国外实现工业化生产的主要为美国和巴西等国。国内生产单位有天津国 韵生物材料有限公司(规模1万吨/年) [2] 、宁波天安生物材料有限 公司(规模2千吨/年),正在中试的单位有江苏南天集团股份有限公司 等。 利用可再生资源得到的生物降解塑料,把脂肪族聚酯和淀粉混合在一起, 生产可降解性塑料的技术也已经研究成功。在欧美国家,淀粉和脂肪族 聚酯的共混物被广泛用来生产垃圾袋等产品。国际上规模最大、销售最 好的是意大利的Novamont公司,其商品名为Mater-bi,公司的产品在欧 洲和美国有较大量的应用。 国内研究和生产的单位很多,其中产业化的单位有武汉华丽科技有限公 司(规模4万吨/年)、浙江华发生态科技有限公司(8千吨/年)、浙江天 禾生态科技有限公司(5千吨/年)、福建百事达生物材料有限公司(规模 2千吨/年)、肇庆华芳降解塑料有限公司(规模5千吨/年)等

我国生物医用材料现状

我国生物医用材料现状 我国是生物医用材料和器械的需求大国,医疗保健服务人口基数大,医疗费用近十年平均增长率近20%,远远高于同期国民经济增长率,已逐渐成为社会和公民的沉重负担。因此,利用现代高科技,加速生物材料及制品的开发,解除千百万患者的痛苦,提高生活及健康水平,无疑是非常有意义的,也是社会发展的呼唤。生物材料及制品投入产出比高,经济效益十分显著,易于形成科技经济一体化发展,并可带动相关产业的改造。加速生物材料科技经济一体化发展,对于我国参与世界经济发展竞争具有重要意义。 但我国生物医用材料产业基础薄弱,生物医用材料及器械产品单一,技术落后,科研与产业脱节,70-80%要依靠进口。目前,植入体内的技术含量高的生物医用材料产品约80%为进口产品。常用的生物医用材料产品约20%为进口产品,2002年进口产品约100亿元人民币,此外还有大量的医用级原材料大多需要进口。同时,我国材料加工工艺差距较大,基础研究水平不高,这些都直接制约了新技术和新材料的开发和应用,加之资金及合作单位等原因造成生物医用材料科研成果难于产业化。在我国,药品和医疗器械产值的比例约为10:2.5,远远落后于国际上的比例(10:7);而我国在世界生物材料及制品市场中所占份额不足3%。这意味着我国生物材料产业今后将直接面临着世界市场的竞争、限制和压力。 近年来随着国内高新技术发展,医疗器械产业的面貌变化很大。在2002年材料类医疗器械产值约300亿人民币,目前每年以10-15%的速度递增,预计到2010年可达600亿人民币,2020年可达1500亿元人民币。随着我国经济的发展,特别是广大农村和西部地区的生活水平提高,对生物医用材料需求可能会大于这些预测产值。十几亿人口医疗保健需求的巨大压力与我国生物材料、医疗器械及制药工业的薄弱基础形成了尖锐矛盾。这对于我国的经济、社会发展来说,既是难得的机遇.又是一个巨大的挑战。 目前,我国已取得了一批具有自主知识产权的技术项目,并逐步形成了生物医用材料的研发机构和团队。涉及到生物医用材料的学会及协会组织有中国生物医学工程学会生物医用材料分会、中国人工器官学会、北京生物医学工程学会、上海市生物医学工程学会生物医用材料专业委员会、四川省生物医学工程学会、重庆市生物医学工程学会、中国生物复合材料学会和中国生物化学与分子生物学会等。目前,国家已经建立与生物医用材料相关的各类国家重点实验室及研究中心十余家(见表1)。中国科学院系统的金属所、硅酸盐所、化学所、大连化物所、长春应化所和成都有机所都有专门从事生物医用材料研发的团队和学术带头人;同时在北京、天津,上海、广州、武汉、成都、西安也已逐步形成了基于各地区主要大学和研究机构的生物医用材料研发团队和学术带头人。已取得具有自主知识产权的技术项目有:羟基磷灰石涂层技术、聚乳酸及可吸收骨固定和修复材料、胶原和羟基磷灰石复合骨修复材料、自固化磷酸钙材料、介入支架材料、纳米类骨磷灰石晶体与聚酰胺仿生复合生物活性材料、氧化钛和氮化钛涂层技术、免疫隔离微囊材料、壳聚糖防粘连材料、海藻酸钠血管栓塞材料。 表1 国内主要研究机构及重点研究方向 机构名称重点研究方向

生物降解塑料的应用领域分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6018883610.html, 生物降解塑料的应用领域分析 作者:许多 来源:《科技风》2016年第21期 摘要:随着社会经济的不断发展,各行各业对于塑料制品的需求量不断加大,塑料制品 的适用范围也不断扩展。然而,常用的聚乙烯、聚丙烯等塑料制品降解难度大,环境污染问题严重,尤其在农业、医疗、重工等行业,塑料制品给周围环境带来的污染问题不可估量,生物降解塑料的研究、开发、推广成为重要课题。本文介绍了国内外生物降解塑料行业的发展现状,尝试阐述该行业的发展趋势。 关键词:生物降解塑料;环境污染;环境保护;研究现状;发展趋势 社会经济的快速发展推动农业、包装、工业等行业进入极速发展期,塑料制品的使用也连年攀升最高值。然而,塑料制品存在难降解、易污染的缺陷,多数塑料制品仅使用一次,且使用量往往非常大,最终会导致严重的环境污染问题,治理难度大。 为了降低塑料制品对自然生态造成的污染,研究者将目光投到降解塑料上。近年来,生物降解塑料行业发展速度明显加快,经济效益与社会效益都得到了各方人士认可,已成为全行业瞩目的焦点。 一、生物降解塑料的研究现状 关于生物降解塑料的具体降解过程,可以分为三种,即生物物理作用,随着生物细胞的生长,致使物质出现机械性破坏;生物化学作用,在微生物的影响下,聚合物会逐步分解,产生其他物质;酶的作用,受到微生物侵蚀的部分会发生氧化崩裂与分解,实现降解效果。从全球情况来看,生物降解塑料的研发已经取得了一定的成就。 (一)国外生物降解塑料的现状 目前,行业内人士均达成共识,生物降解塑料是目前可以达成的,治理塑料制品可能带来的环境污染问题最有效的途径之一,其强大的降解能力还可以在一定程度上缓解石油资源的开采与保护矛盾。近年来,国际上一些发达国家均加强了对生物降解塑料技术的研发支持,为了尽快达成原料可再生、产业废气可降解目的,投入大量人力物力,并于21世纪初致力于将生物降解塑料投入产业化,加快实用化。目前,全球生物降解塑料市场已经呈现爆发趋势增长,其中,美国、欧洲、日本等国的生物降解塑料技术走在国际前端。 在全球情况来看,已经研发成功的生物降解塑料多达数十种,根据其生产方式可分为微生物发酵合成、化学合成、可降解塑料与淀粉合成等,种类多样,已逐步投入批量生产或工业化生产的道路中,多用于垃圾袋、餐具、尿布、农膜、托盘、薄膜类产品、发泡材料、坤包材料、文具、工业包装袋等物品的制造中。

可生物降解塑料PHAs

可生物降解塑料PHAs现状及发展浅谈 摘要:塑料从产生以来给人类带来很大便利,但是也产生了“白色污染”问题。本文主要介绍可生物降解塑料PHAs合成生产提取等方面状况,说明其存在问题,并展望可生物降解PHAs 今后的发展方向。 关键词:可生物降解塑料PHAs 合成发展 1. 塑料因其具有密度小、强度高、耐腐蚀、价格低廉等优良特性,在人类生活各方面及工农业生产中获得了广泛的应用。然而,塑料垃圾在填埋、焚烧处理过程中已暴露出种种弊端。目前塑料垃圾以每年2500万t的速度在自然界中积累[1],破坏自然环境,对人类和各种生物的生存造成了严重威胁。随着人类环保意识的加强,许多国家都开始关注可降解塑料的研究与开发,种种可降解塑料不断问世。 在各种可降解塑料中,可生物降解塑料PHAs(聚-β-羟基烷酸Polyhydroxyalkanoates,简称PHAs)尤其受到关注。PHAs作为有光学活性的一种聚酯,除具有高分子化合物的基本特性外,其独特优点是还具有生物可降解性和生物可相容性,因此,用PHAs制作各种容器、袋和薄膜等,可大大减少这些废弃物对环境的污染。此外,PHAs还可用作医药方面的骨骼替代品、骨板和长效药物的生物可降解载体等[1,2]。 2. PHAs 的生物合成 2.1 传统的 PHA 合成方法 PHA通常通过两阶段的流加培养方式生产 ,即细胞生长期和 PHA 合成期。在细胞生长期 ,使用营养丰富基质以得到高细胞产量;在随后的 PHA 合成期 ,通过限制某些营养物质 ,例如 N、 P、 O等,使细胞生长受限制 ,从而达到使微生物的代谢转移到PHA 的合成[5]。 糖类物质 ,例如葡萄糖和蔗糖是 PHA 合成最常用的碳源 ,因为它们的价格相对较便宜。 2.2 使用植物油或脂肪酸合成 PHA 脂肪油或它们的衍生物脂肪酸也是合成 PHA的较好碳源因为它们是不太昂贵且可再生的原料。此外 ,由脂肪酸合成 PHA 的产率系数(例如 ,丁酸的产率系数为 0.65~0.95kg/kg)比由葡萄糖合成的(0.32~0.48kg/kg)高得多[5]。然而 ,由植物油或脂肪酸合成PHA 仍然存在一些问题有待解决。其中一个主要问题是微生物相对较低的生长速率 ,并且细胞内 PHA 的含量较低。尽管由月桂酸合成PHA 的含量达到细胞干重的50%,但是科学家仍有许多工作要做 ,比如 ,筛选和开发能够高效利用植物油的菌种及发酵技术。

生物信息学的主要研究内容

常用数据库 在DNA序列方面有GenBank、EMBL和等 在蛋白质一级结构方面有SWISS-PROT、PIR和MIPS等 在蛋白质和其它生物大分子的结构方面有PDB等 在蛋白质结构分类方面有SCOP和CATH等 生物信息学的主要研究内容 1、序列比对(Alignment) 基本问题是比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。序列比对是生物信息学的基础,非常重要。两个序列的比对有较成熟的动态规划算法,以及在此基础上编写的比对软件包BLAST和FASTA,可以免费下载使用。这些软件在数据库查询和搜索中有重要的应用。 2、结构比对 基本问题是比较两个或两个以上蛋白质分子空间结构的相似性或不相似性。已有一些算法。 3、蛋白质结构预测,包括2级和3级结构预测,是最重要的课题之一 从方法上来看有演绎法和归纳法两种途径。前者主要是从一些基本原理或假设出发来预测和研究蛋白质的结构和折叠过程。分子力学和分子动力学属这一范畴。后者主要是从观察和总结已知结构的蛋白质结构规律出发来预测未知蛋白质的结构。同源模建(Homology)和指认(Threading)方法属于这一范畴。虽然经过30余年的努力,蛋白结构预测研究现状远远不能满足实际需要。 4、计算机辅助基因识别(仅指蛋白质编码基因)。最重要的课题之一 基本问题是给定基因组序列后,正确识别基因的范围和在基因组序列中的精确位置.这是最重要的课题之一,而且越来越重要。经过20余年的努力,提出了数十种算法,有十种左右重要的算法和相应软件上网提供免费服务。原核生物计算机辅助基因识别相对容易些,结果好一些。从具有较多内含子的真核生物基因组序列中正确识别出起始密码子、剪切位点和终止密码子,是个相当困难的问题,研究现状不能令人满意,仍有大量的工作要做。 5、非编码区分析和DNA语言研究,是最重要的课题之一 在人类基因组中,编码部分进展总序列的3~5%,其它通常称为“垃圾”DNA,其实一点也不是垃圾,只是我们暂时还不知道其重要的功能。分析非编码区DNA 序列需要大胆的想象和崭新的研究思路和方法。DNA序列作为一种遗传语言,不仅体现在编码序列之中,而且隐含在非编码序列之中。 6、分子进化和比较基因组学,是最重要的课题之一 早期的工作主要是利用不同物种中同一种基因序列的异同来研究生物的进化,构建进化树。既可以用DNA序列也可以用其编码的氨基酸序列来做,甚至于可通过相关蛋白质的结构比对来研究分子进化。以上研究已经积累了大量的工作。近年来由于较多模式生物基因组测序任务的完成,为从整个基因组的角度来研究分子进化提供了条件。 7、序列重叠群(Contigs)装配 一般来说,根据现行的测序技术,每次反应只能测出500或更多一些碱基对的序列,这就有一个把大量的较短的序列全体构成了重叠群(Contigs)。逐步把它们拼接起来形成序列更长的重叠群,直至得到完整序列的过程称为重叠群装配。拼接EST数据以发现全长新基因也有类似的问题。已经证明,这是一个NP-完备

最新完全生物降解材料

完全生物降解材料 摘要:可完全生物降解材料是指在适当和可表明期限的自然环境条件 下,能够被微生物(如细菌、真菌和藻类等)完全分解变成低分子化合物的材料,对环境有积极的作用。本文介绍了完全生物降解材料的定义、分类、降解性能的评价及其发展趋势。 关键词:生物降解,测试,应用 前言:人类在创造现代文明的同时,也带来负面影响----白色污染。 一次性餐具、一次性塑料制品以及农用地膜等均难以再回收利用,其处理方法以焚烧和掩埋为主。焚烧会产生大量的有害气体,污染环境;掩埋则其中的聚合物短时间内不能被微生物分解,也污染环境。残弃的塑料膜存在于土壤中,阻碍农作物根系的发育和对水分、养分的吸收,使土壤透气性降低,导致农作物减产;动作食用残弃的塑料膜后,会造成肠梗阻而死亡;流失到海洋中或废弃在海洋中的合成纤维渔网和钓线已对海洋生物造成了相当的危害,因此提倡绿色消费与加强环境保护势在必行。面对日益枯竭的石油资源,符合潮流的生物降解材料作为高科技产品和环保产品正成为一个研发热点。 1、生物降解材料 理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废气后可被环境微生物完全分解、最终被无机化合成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。 1.1、生物降解材料的分类 生物降解材料按其生物降解过程大致可分为两类。 一类为完全生物降解材料,如天然高分子纤维素、人工合成的聚己内酯等,其分解作用主要来自:①由于微生物的迅速增长导致塑料结构的物理性崩溃;②由于微生物的生化作用、酶催化或酸碱催化下的各种水解; ③其他各种因素造成的自由基连锁式降解。 另一类为生物崩解性材料,如淀粉和聚乙烯的掺混物,其分解作用主要由于添加剂被破坏并削弱了聚合物链,使聚合物分子量降解到微生物能够消化的程度,最后分解为二氧化碳(CO2)和水。 生物崩解性材料大多采用添加淀粉和光敏剂的方法,与聚乙烯和聚苯乙烯共混生产。研究表明,淀粉基生物降解塑料袋最终将进入垃圾场,不接触阳光,即使其中有发生物双降解作用,所发生的降解作用也主要以生物降解为主。一定时间的试验表明:垃圾袋无明显的降解现象,垃圾袋没有自然破损,甚至对袋里的垃圾起到一定的“保鲜”作用。

国内外生物信息学发展状况

国内外生物信息学发展状况 1.国外生物信息发展状况 国外非常重视生物信息学的发展各种专业研究机构和公司如雨后春笋般涌现出来,生物科技公司和制药工业内部的生物 信息学部门的数量也与日俱增。美国早在1988年在国会的支持 下就成立了国家生物技术信息中心(NCBI),其目的是进行计 算分子生物学的基础研究,构建和散布分子生物学数据库;欧 洲于1993年3月就着手建立欧洲生物信息学研究所(EBI), 日本也于1995年4月组建了信息生物学中心(CIB)。目前, 绝大部分的核酸和蛋白质数据库由美国、欧洲和日本的3家数 据库系统产生,他们共同组成了 DDBJ/EMBL/Gen Bank国际核 酸序列数据库,每天交换数据,同步更新。以西欧各国为主的 欧洲分子生物学网络组织(EuropeanMolecular Biology Network, EMB Net)是目前国际最大的分子生物信息研究、开 发和服务机构,通过计算机网络使英、德法、瑞士等国生物信 息资源实现共享。在共享网络资源的同时,他们又分别建有自 己的生物信息学机构、二级或更高级的具有各自特色的专业数 据库以及自己的分析技术,服务于本国生物(医学)研究和开 发,有些服务也开放于全世界。 从专业出版业来看,1970年,出现了《Computer Methods and Programs in Biomedicine》这本期刊;到1985年4月, 就有了第一种生物信息学专业期刊《Computer Application

in the Biosciences》。现在,我们可以看到的专业期刊已经很多了。 2 国内生物信息学发展状况 我国生物信息学研究近年来发展较快,相继成立了北京大学生物信息学中心、华大基因组信息学研究中心、中国科学院上海生命科学院生物信息中心,部分高校已经或准备开设生物信息学专业。2002年国家自然科学基金委在生物化学、生物物理学与生物医学工程学学科设立了生物信息学项目,并列入生命科学部优先资助的研究项目。国家 863计划特别设立了生物信息技术主题,从国家需求的层面上推动我国生物信息技术的大力发展[3]。 但是由于起步较晚及诸多原因,我国的生物信息学发展水平远远落后于国外。在PubMed收录的以关键词“Bioinformatics”检索到的历年发表的文章数,可以看出大量的研究文献出现在21世纪以后。其中我国共有138篇占全部5548篇的2.5%,而美国则发表2160篇占全部的39%之多(统计数据截至2004年2月15日)。我国学者在生物信息学领域发表的有高影响力的论文只有不到美国学者发表数量的6%,差距相当大[4]。在生物信息学领域,一些著名院士和教授在各自领域取得了一定成绩,显露出蓬勃发展的势头,有的在国际上还占有一席之地。如北京大学的罗静初和顾孝诚教授在生物信息学网站建设方面、中科院生物物理所的陈润生研究员在EST

生物降解塑料中英文对照

Poly(Butylene-Succinate) PBS 聚丁二酸丁二醇酯 Poly(butylene succinate-co-butylene adipate) PBSA丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯共聚物 poly(butylene succinate-co-terephthalate)s PBST聚丁二酸/对苯二甲酸丁二醇酯 Soft biodegradable material technology 软性生分解材料技术 Photodegradable Plastics光降解性塑胶 Disintegradable Plastics 崩解性塑胶 Biodegradable Materials生物可分解材料 Bio-Polymer生物高分子聚合物 Green Plastics绿色塑胶 Aliphatic-Aromatic Polyester Copolymers 脂肪族—芳香族聚酯的嵌段分子聚合物Aliphatic Polyesters脂肪族聚酯 CPLA, Polylactide Aliphatic Polyester Copolymers 聚乳酸—脂肪族聚酯的嵌段分子聚合物Polycaprolactone PCL 聚己内酯 Polyhydroxyalkanoates PHA聚羟基羧酸酯 Poly-beta-hydroxybutyrate PHB聚羟基丁酸酯 Polyhydroxybutyrate-valerate PHBV聚羟基戊酸酯 Polylactide PLA聚乳酸 poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) 己二酸-对苯二甲酸-丁二酯共聚物(PBAT) Poly(butylene Succinate-co-butylene Fumarate) 聚(琥珀酸丁二醇酯-共-富马酸丁二醇酯) 目前可降解塑料除了PLA还有哪些种类? 降解塑料(degradable plastic)是指,在规定环境条件下,经过一段时间和包含一个或更多步骤,导致材料化学结构的显著变化而损失某些性能(如完整性、分子量、结构或机械强度)和/或发生破碎的塑料。应使用能反映性能变化的标准试验方法进行测试,并按降解方式和使用周期确定其类别。降解塑料按照其设计的最终降解途径分为生物分解塑料、可堆肥塑料、光降解塑料、热氧降解塑料。 生物分解塑料(biodegradable plastic)是指,在自然界如土壤和/或沙土等条件下,和/或特定条件如堆肥化条件下或厌氧消化条件下或水性培养液中,由自然界存在的微生物如细菌、霉菌和海藻等作用引起降解,并最终完全降解变成二氧化碳(CO2)或/和甲烷(CH4)、

杭州生物医用材料项目申请报告

杭州生物医用材料项目 申请报告 规划设计/投资分析/产业运营

承诺书 申请人郑重承诺如下: “杭州生物医用材料项目”已按国家法律和政策的要求办理相关手续,报告内容及附件资料准确、真实、有效,不存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为,将愿意承担相关法律法规的处罚以及由此导致的所有后果。 公司法人代表签字: xxx实业发展公司(盖章) xxx年xx月xx日

项目概要 生物医用材料是当代科学技术中涉及学科最为广泛的多学科交叉领域,涉及材料、生物和医学等相关学科,是现代医学两大支柱—生物技术和生 物医学工程的重要基础。由于当代材料科学与技术、细胞生物学和分子生 物学的进展,在分子水平上深化了材料与机体间相互作用的认识,加之现 代医学的进展和临床巨大需求的驱动,当代生物材料科学与产业正在发生 革命性的变革,并已处于实现意义重大的突破的边缘─再生人体组织,进 一步,整个人体器官,打开无生命的材料转变为有生命的组织的大门。在 我国常规高技术生物医用材料市场基本上为外商垄断的情况下,抓住生物 材料科学与工程正在发生革命性变革的有利时机,前瞻未来20-30年的世 界生物材料科学与产业,刻意提高创新能力,不仅可为振兴我国生物材料 科学与产业,赶超世界先进水平赢得难得的机遇,且可为人类科学事业的 发展做出中国科学家的巨大贡献。 生物医用材料及植入器械产业是学科交叉最多、知识密集的高技术产业,其发展需要上、下游知识、技术和相关环境的支撑,因此产业高度集 中(垄断),产品多样或多角化是生物医用材料产业发展的又一特点和趋势。2010年世界医疗器械产业由27000个医疗器械公司构成,其中90%以上为 中小企业。发达国家的中小企业主要从事新产品、新技术研发,通过向大 公司转让技术或被大公司兼并维持生存。大规模产品生产及市场运作基本 上由大公司进行。不同于我国医疗器械企业“多、小、散”的局面,发达

生物基材料需求明年翻四番

特别关注 【生物基材料需求明年翻四番】 《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》(下称《规划》) 将生物育种工程列为新兴战略之一,要求到2015年,突破一批分 子育种关键技术和装备,具有自主知识产权的主要农作物和畜禽 新品种市场占有率明显提高。据统计,2010~2011年,转基因农 作物种业销售额为156.85亿美元,占种子市场总量45.5%,增长 率达21.9%。而同期非转基因农作物种业销售增长率仅为4.8%。 另一个重点工程——生物基材料工程则提出,到2015年,突 破一批生物基材料开发和产业化技术,与化石原料相比具有竞争 力的一批生物基材料实现规模化增产。据Freedonia集团去年发布 的一份报告称,生物塑料需求正在迅速增长中。该报告预测说, 到2013年全球对生物塑料的需求有望增加四倍。 生物育种工程:关键技术和装备有待集中突破 目前越来越多的国家已将推进生物育种作为转变农业发展方 式、实现传统产业升级、培育新的经济增长点的国家战略和重要 举措,农业结构、产业布局、耕作制度、生产经营体系等正在发 生一系列变革。自《种子法》实施及中国加入WTO以来,中国 种业进入快速发展阶段,市场容量迅速扩张,种业产值由2000 年的250亿元增加到2008年的550亿元。随着种业市场化、产业 化进程的推进,未来市场容量有望达到900亿元。生物育种的优 势逐渐显现,未来我国的生物育种产业任重道远。 农业产业链前端受益 农业在我国占重要地位,中国以不足世界10%的耕地养活了 多于世界20%的人口。然而我国农业科研的投资、农业生产效益 率相比发达国家差距还很大,目前的生产方式、发展方式还是属 粗放型,对生物多样性、生态环境、自然资源都有一定危害。 在这样的背景下,农业产业不断被管理层提上日程。作为“十 二五”战略新兴产业之一的生物产业就对生物农业产业做出了明 确的规划,其中特别指出要对生物育种技术的研发和产业化逐步 推进。而之前“破题”的生物育种重大项目就着力于增强生物育 种能力、推动主要作物、畜禽水产品种丰富等,为农业产业明确 了重要的发展方向,研究、拥有杂交、基因技术的上市公司能够

生物降解塑料

生物降解塑料 目录 国内外生物降解塑料现状与发展趋势 发展现状和趋势 国内外政策 生物降解塑料发展面临的问题和困难 产业发展的政策和措施建议 生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。“纸”是一种典型的生物降解材料,而“合成塑料”则是典型的高分子材料。因此,生物降解塑料是兼有“纸”和“合成塑料”这两种材料性质的高分子材料。生物降解塑料又可分为完全生物降解塑料和破坏性生物降解塑料两种。 破坏性生物降解塑料:破坏性生物降解塑料当前主要包括淀粉改性(或填充)聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚苯乙烯PS等。 完全生物降解塑料:完全生物降解塑料主要是由天然高分子(如淀粉、纤维素、甲壳质)或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得,如热塑性淀粉塑料、脂肪族聚酯、聚乳酸、淀粉/聚乙烯醇等均属这类塑料。 编辑本段国内外生物降解塑料现状与发展趋势 从原材料上分类,生物降解塑料至少有以下几种: 1.聚己内酯(PCL) 这种塑料具有良好的生物降解性,熔点是62℃。分解它的微生物广泛地分布在喜气或厌气条件下。作为可生物降解材料可把它与淀粉、纤维素类的材料混合在一起,或与乳酸聚合使用。 2.聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚物 以PBS(熔点为114℃)为基础材料制造各种高分子量聚酯的技术已经达到工业化生产水平。日本三菱化学和昭和高分子公司已经开始工业化生产,规模在千吨左右。

中科院理化研究所也在进行聚丁二酸丁二醇酯共聚酯的合成研究。目前中科院理化研究所正在筹建年产万吨的PBS生产线、广东金发公司建成了年产1000吨规模的生产线等。 3.聚乳酸(PLA) 美国Natureworks公司在完善聚乳酸生产工艺方面做了积极有效的工作,开发了将玉米中的葡萄糖发酵制取聚乳酸,年生产能力已达1.4万吨。日本UNITIKA公司,研发和生产了许多种制品,其中帆布、托盘、餐具等在日本爱知世博会被广泛使用。 我国目前产业化的有浙江海生生物降解塑料股份有限公司(规模5000千吨/年生产线),正在中试的单位有上海同杰良生物材料有限公司、江苏九鼎集团等。 4.聚羟基烷酸酯(PHA) 目前国外实现工业化生产的主要为美国和巴西等国。目前国内生产单位有宁波天安生物材料有限公司(规模2千吨/年),正在中试的单位有江苏南天集团股份有限公司、天津国韵生物科技有限公司等。 利用可再生资源得到的生物降解塑料,把脂肪族聚酯和淀粉混合在一起,生产可降解性塑料的技术也已经研究成功。在欧美国家,淀粉和脂肪族聚酯的共混物被广泛用来生产垃圾袋等产品。国际上规模最大、销售最好的是意大利的Novamont公司,其商品名为Mater-bi,公司的产品在欧洲和美国有较大量的应用。 国内研究和生产的单位很多,其中产业化的单位有武汉华丽科技有限公司(规模8千吨/年)、浙江华发生态科技有限公司(8千吨/年)、浙江天禾生态科技有限公司(5千吨/年)、福建百事达生物材料有限公司(规模2千吨/年)、肇庆华芳降解塑料有限公司(规模5千吨/年)等。 5.脂肪族芳香族共聚酯 德国BASF公司所制造的脂肪族芳香族无规共聚酯(Ecoflex),其单体为:己二酸、对苯二甲酸、1,4-丁二醇。目前生产能力在14万吨/年。同时开发了以聚酯和淀粉为主的生物降解塑料制品。 6.聚乙烯醇(PVA)类生物降解塑料 如意大利NOVMANT的MaterBi产品在上世纪90年代主要是在淀粉中加入PVA,它能吹膜,也能加工其它产品。聚乙烯醇类材料,需要经过一定的改性后方具有良好的生物降解性能,北京工商大学轻工业塑料加工应用研究所在这方面取得了一定成果。 7.二氧化碳共聚物 国外,最早研究二氧化碳共聚物的国家主要为日本和美国,但一直没有工业化生产。 国内内蒙古蒙西集团公司采用长春应用化学研究所的技术,已建成年产3000吨二氧化碳/环氧化合物共聚物树脂的装置,产品主要应用在包装和医用材料上。中科院广州化学研究所陈立班博士开发的低分子量二氧化碳共聚物技术已在江苏泰兴开 始投产,品种是低相对分子质量二氧化碳/环氧化合物共聚物,用来作为聚氨酯发泡

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