十种主要生物质来源的生物基化学品

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生物质平台化学品的制备及应用

生物质平台化学品的制备及应用

生物质平台化学品的制备及应用随着人类对环境保护意识的不断增强,传统石化工业的发展面临着巨大的压力,而生物质平台化学品的制备及应用则成为了一个新的发展方向。

本文将探讨生物质平台化学品的制备及应用,并对其未来的发展进行展望。

一、什么是生物质平台化学品生物质平台化学品是指利用生物质原料制备的各种化学品,主要包括生物质发酵产物、生物质热裂解产物等。

它们是一种新型的可再生能源,与传统的石化产品相比具有诸如低碳、环保等优点。

二、生物质平台化学品的制备方法1、生物质发酵生物质发酵是指利用微生物对生物质的降解过程中,产生的代谢产物进行后续的转化和提纯,从而制备各种高附加值的化学品。

例如,利用木质素进行生物转化,可以得到各种高附加值的有机酸、醇类化合物。

2、生物质热裂解生物质热裂解是指在高温条件下,利用生物质原料裂解出各种有机物质,再通过后续的分离纯化得到高附加值的化学品。

例如,利用木质素进行热裂解,可以得到苯酚、酚甲酸等化学品。

三、生物质平台化学品的应用1、生物柴油生物柴油是指利用生物质原料制备的柴油,与传统柴油相比具有低碳、环保、可再生等优点。

目前已经广泛应用于公共交通工具、船舶等领域。

2、生物基化学品生物基化学品是指利用生物质原料制备的各种化学品,主要包括生物质酸、醇类、酯化物、酮类等。

它们被广泛应用于化工、医药、精细化工等领域,是未来可持续发展的重要选择。

3、生物基塑料生物基塑料是指利用生物质原料生产的一种新型塑料,与传统塑料相比具有可降解、可再生的优点。

它们被广泛应用于包装、日用品等领域。

四、生物质平台化学品的发展前景1、利用生物质平台化学品可以有效降低碳排放,从而实现可持续发展。

2、随着环境保护意识的不断提高,生物质平台化学品将会得到更广泛的应用。

3、现代化学工业的转型和发展需要生物质平台化学品的支持和推广。

总之,生物质平台化学品作为一种新型的可再生能源,将会在未来的发展中起到越来越重要的作用。

我们有理由相信,它将为人类解决能源和环境问题提供更加可持续的选择。

含醛基的生物质基材料 -回复

含醛基的生物质基材料 -回复

含醛基的生物质基材料-回复含醛基的生物质基材料是一类具有醛基官能团的生物来源材料。

它们是从植物、动物或微生物中提取或合成的,并可以应用于多个领域,如医药、化工、能源和环境等。

本文将一步一步回答有关这一材料的相关问题。

第一步:什么是含醛基的生物质基材料?含醛基的生物质基材料是由天然生物质经过提取或合成得到的,具有醛基官能团的物质。

醛基是一种碳氧碳键组成的官能团,具有较高的反应活性。

生物质基材料可以来自植物、动物以及微生物等各种生物来源。

第二步:含醛基的生物质基材料的制备方法有哪些?制备含醛基的生物质基材料的方法多种多样。

一种常见的方法是从天然的植物或动物中提取含醛基物质。

这可以通过机械破碎、溶剂提取或水解等物理或化学方法进行。

另外,还可以通过生物催化合成和化学合成的方法来合成含醛基的生物质基材料。

这些方法可以根据具体的材料和需要进行选择。

第三步:含醛基的生物质基材料的应用领域有哪些?含醛基的生物质基材料在医药、化工、能源和环境等领域有广泛的应用。

在医药领域中,它们可以作为药物载体、生物活性分子的修饰剂以及组织工程材料等。

在化工领域中,含醛基的生物质基材料可以应用于聚合物合成、纳米材料的制备以及催化剂的载体等。

在能源领域中,它们可以用于制备高性能电池材料和储氢材料等。

在环境领域中,含醛基的生物质基材料可以用于废水处理、废气净化以及重金属离子吸附等。

第四步:含醛基的生物质基材料的优势和挑战是什么?含醛基的生物质基材料具有许多优势。

首先,它们是可再生的,来源广泛且易于获取,有助于降低对有限资源的依赖。

其次,含醛基的生物质基材料具有较高的反应活性和选择性,可以进行多样化的反应。

此外,它们还具有良好的生物相容性,有助于在生物医学应用中减少对人体的副作用。

然而,含醛基的生物质基材料也面临一些挑战。

首先,其性质和性能可能会受到原料来源的限制,因此需要对生物来源进行仔细选择和研究。

其次,含醛基的生物质基材料在反应中可能会产生副产物或污染物,需要采取适当的净化和处理方法。

生物炼制

生物炼制

生物炼制复习题生物基平台化合物中文名及其化学结构式填空题生物炼制中的转化反应式简答生物基平台化合物中文名及其化学结构式3-HPA 3-羟基丙酸DMF 二甲基甲酰胺DMSO 二甲基亚砜THF 四氢呋喃HMF 5-羟甲基糠醛MTHF 甲基四氢呋喃BHT 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚3-HBL 3-羟基-γ-丁内酯LEV A 乙酰丙酸FDCA 呋喃二酸TOP123-HPA 3-羟基丙酸丁二酸FDCA 呋喃二酸LEV A 乙酰丙酸ASP 天门冬氨酸葡萄糖二酸GIU 谷氨酸衣康酸3-HBL 3-羟基-γ-丁内酯GI 甘油Sorb 山梨醇木糖醇填空1.生物炼制:以可再生的生物质为原料,经过生物、化学、物理方法或这几种方法集成的方法,生产一系列化学品、材料与能源的新型工业模式。

2. 生物催化化学催化物理方法燃料生物质热、电化学品材料生物合成平台3.写出五种单糖D-葡萄糖 D-甘露糖 D-半乳糖木糖 L-阿拉伯糖4.木质纤维素化学组成(纤维素、半纤维素、木质素)结构特点:直链,氢键作用强,成晶体,难水解木质素和纤维素之间通过化学键相连5.对松柏醇对芥子醇对香豆醇6.木质纤维素预处理 (Pretreatment)三个主要目的:1.除去木质素的阻碍, 增加纤维可接触度2. 分出半纤维和半纤维水解而产的混合糖3. 减少纤维结晶度,促进纤维素的水解4.不增加糠醛等对后续发酵有影响的物质蒸汽爆破法优点:木质生物资源的蒸汽爆破预处理方法可有效地分离出活性纤维不用或少用化学药品,对环境无污染近年来研究得较多,技术成熟稀酸水解法优点:成本: 低,主要是稀硫酸操作: 很少的设备腐蚀工业化: 有大规模工业应用潜力,IOGEN公司中试所采用的方法。

实际的效果: 完全能达到预处理目的缺点:酸的中和带来无机物污染后续的纤维水解酶价格高酸水解后半纤维水解混合糖的利用(涉及浓度高低问题)酸处理副产物糠醛等对发酵影响(1)蒸汽爆破法(2)稀酸水解法(3)低温氨爆破法(4)二氧化碳爆破法(5)球磨法(6)溶剂法纤维素基产品链:(1)葡萄糖(2)山梨醇(3)葡糖苷(4)果糖(5)乙醇(6)羟甲基糠醛(HMF)(7)乙酰丙酸生物炼制的原料和产品生物炼制原料:木质纤维素(纤维素、半纤维素、木质素)糖基化学品(淀粉、单糖、多糖)生物基油脂蛋白基材料生物炼制产品:生物能源:燃料乙醇、生物柴油、微藻能源、生物制氢生物基材料:纤维、塑料、橡胶生物基化学品:大宗平台化合物和精细化学品粗豆油纯化过程可以得到植物化学品:脱胶—卵磷脂,黏土脱色—叶绿色,水蒸气蒸馏脱臭——甾醇和生育酚,精制—脂肪酸。

第八章 生物基精细化学品

第八章 生物基精细化学品

首先将大豆蛋白从油脂中分离。 从大豆蛋白质中可分离异黄酮、皂素、蛋白酶抑制剂等植物化学品。 粗豆油纯化过程可以得到植物化学品:脱胶—软磷脂,黏土脱色—叶绿
色,水蒸气蒸馏脱臭——1. 大豆和玉米加工过程 2. 大豆和玉米基植物化学品
(1)植物甾醇 (2)软磷脂 (3)类胡萝卜素 (4)植物雌激素 (5)皂素
国际与国内市场酶制剂销售额比例
其它
其它行业用酶 焙烤食品用酶
国际
洗涤剂用酶 洗涤剂用酶 纺织用酶 乳制品用酶 酿酒用酶 饲料用酶 焙烤食品用酶 其它行业用酶
国内
洗涤剂用酶
饲料用酶
酿酒用酶
乳制品用酶 纺织用酶
淀粉、酒精用酶
洗涤剂用酶
淀粉、酒精用酶
其它
关于作业
C4二酸(丁二酸、富马酸、苹果酸) 葡萄糖二酸 木糖醇\阿拉伯醇 不需要写出反应式的立体构型 反应催化剂不作要求 反应步骤要完整(尼龙合成,不是合成己二酸、) 反应结构式要写正确(甲基四氢呋喃,不需要注明中英文 名称 ) 完成优秀同学:吴凌天、韦敏、王震、陈希、童鹏
Rhodia 合成工艺
儿茶酚
可以葡萄糖为原料,通过微生物转化制备儿茶酚
(3)单萜(异戊二烯二聚体C10)
两种松萜可来自松树加工硫酸盐纤维素过程的副产物—— 天然硫酸盐松脂。 柠檬精油可从柑橘或柠檬皮中提取。
柠檬精油烷氧基化—固体酸催化
芳樟醇的半合成工艺
四元环不稳定
芳樟醇的化学合成工艺 (Roche、BASF、NHU、西南化工研究院)
分为高密度胆固醇和低密度胆固醇,前者对心血管有保护 作用,通常称之为“好胆固醇”,后者偏高,冠心病的危 险性就会增加,通常称之为“坏胆固醇”。血液中胆固醇 正常含量每单位在140-199毫克之间。

生物基化工单体

生物基化工单体

生物基化工单体全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:生物基化工单体是指通过生物转化或生物合成的代谢产物来制备的单体化合物,具有天然来源、可再生资源、环境友好等优点。

近年来,随着人们对可持续发展和环境保护的重视,生物基化工单体在材料、化妆品、医药等领域得到了广泛应用。

生物基化工单体的制备主要涉及微生物、植物和动物等生物资源。

微生物是最常用的生物资源,通过发酵等方式可以产生各种单体化合物,如聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。

植物资源如植物油、木质纤维等也可被转化为单体化合物,如生物柴油、植物脂肪酸等。

动物资源如胶原蛋白、壳聚糖等也可以被利用来制备生物基化工单体。

生物基化工单体在材料方面具有良好的性能表现。

聚乳酸是一种重要的生物基化工单体,由乳酸发酵得到,具有良好的生物降解性和生物相容性,可用于制备生物降解材料。

聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种石油基塑料替代品,来源于生物质资源,具有良好的可塑性和磨碎性,可用于制备可降解的包装材料。

在化妆品领域,生物基化工单体也有着广泛的应用。

植物提取物如椰子油、玫瑰花提取物等常被用于化妆品配方中,具有抗氧化、滋润等功效。

生物基化工单体的应用可以减少化学合成原料的使用,降低产品对环境的影响,符合现代人们对绿色、健康的追求。

在医药领域,生物基化工单体也有着重要的应用价值。

动物源性胶原蛋白用于制备生物膜、医用缝合线等医疗器械,具有优良的生物相容性,可降解为无害物质。

生物基化工单体的应用在医药领域有望提高药物的安全性和有效性,为人类健康提供更好的保障。

生物基化工单体是一种具有广阔前景的新型材料,具有天然来源、可再生资源、环境友好等诸多优点,凭借其在材料、化妆品、医药等领域的广泛应用,必将成为未来可持续发展的重要支柱之一。

我们期待,在不久的将来,生物基化工单体将在各个领域发挥更大的作用,推动人类社会朝着更加绿色、健康的方向发展。

【2000字】第二篇示例:生物基化工单体是指利用生物资源或者生物垃圾、废弃物等原料进行化学反应,在不经过化石燃料的转化过程中,直接生产可以替代石油化工产品的化学品或材料的单体。

生物基化学品的开发与应用

生物基化学品的开发与应用

生物基化学品的开发与应用在当今世界,随着对可持续发展的追求和对传统化石资源的依赖逐渐减少,生物基化学品的开发与应用正成为科学界和工业界的热门话题。

生物基化学品,顾名思义,是源自生物质的化学产品,它们的出现为解决能源危机、环境问题以及推动经济的绿色发展提供了新的途径。

生物基化学品的来源丰富多样,包括植物、微生物以及农业和林业废弃物等。

植物中的淀粉、纤维素、油脂等成分,通过一系列的生物转化和化学加工过程,可以被转化为各种有价值的化学品。

例如,从玉米淀粉中可以生产出生物乙醇,这是一种常见的生物燃料;而从植物油中可以提取出脂肪酸,用于制造生物塑料和表面活性剂等。

微生物也是生物基化学品的重要生产者,一些细菌和真菌能够合成特定的化合物,如有机酸、抗生素和生物聚合物等。

此外,农业和林业废弃物,如秸秆、木屑等,富含纤维素和半纤维素,通过适当的处理方法,可以转化为燃料乙醇、糠醛等化学品。

生物基化学品的开发涉及到多个学科领域的知识和技术。

生物技术在其中发挥着关键作用,如基因工程、发酵工程和酶工程等。

通过基因工程技术,可以对微生物进行改造,使其能够更高效地合成目标化学品。

发酵工程则用于大规模培养微生物,实现生物基化学品的工业化生产。

酶工程则专注于酶的开发和应用,酶作为生物催化剂,具有高效、特异性强和环境友好等优点,能够在温和的条件下促进化学反应的进行,提高生产效率和降低能耗。

化学工程技术在生物基化学品的加工和分离过程中也不可或缺。

例如,萃取、蒸馏、结晶等传统的化学分离方法,以及新兴的膜分离技术和色谱技术,都被用于从复杂的反应体系中分离和纯化生物基化学品。

此外,化学合成方法也常常与生物转化相结合,以进一步优化产品的性能和提高附加值。

例如,通过对生物来源的脂肪酸进行化学修饰,可以合成性能更优异的润滑剂和表面活性剂。

在应用方面,生物基化学品已经渗透到我们生活的各个领域。

在能源领域,生物柴油和生物乙醇作为替代传统燃油的清洁能源,正在逐渐得到广泛应用。

10种林业生物质资源化学成分及液化应用分析

10种林业生物质资源化学成分及液化应用分析作者:张文福,方晶,刘乐群来源:《林业科技》 2015年第6期张文福方晶刘乐群(浙江省林业科学研究院,杭州310023)摘要:林业生物质资源的化学成分是其作为液化利用原料的主要指标之一。

本研究以可液化利用的小径竹为对照,对比分析了山核桃、油茶和板栗的果壳和果蓬,香榧和银杏的果壳和果皮等10种林业生物质资源的主要化学成分。

结果表明:与小径竹相比,油茶、银杏果壳和香榧果壳的化学成分含量与之较为相似,可以直接进行液化利用;山核桃和板栗果壳的综纤维素和酸不溶木质素含量较高,但是它们的抽提物含量也较高,在液化利用时需要适当提高液化环境;其他几种不适宜直接作为液化利用的原料。

关键词:林业生物质材料;化学成分;液化中图分类号: Q 946,TQ 352.1 文献标识码: C林业生物质资源是一类由纤维素、半纤维素和木质素为主要成分构成的天然有机高分子物质,主要以木本植物、禾本植物和藤本植物等森林植物类可再生生物质资源与其内含物以及林地废弃物、加工剩余物和使用过的木质废旧物、秸秆、果壳等形式存在[ 1 ]。

其中,果壳类(外果壳、果蓬、果皮)生物质资源因产量相对较少、分散较广而没有被充分利用,多数被用于燃料烧掉,既浪费了资源,又对环境造成污染。

为此,如何有效利用,已成为当前有关部门和专业人士关注的重点[ 2-3 ]。

液化技术是充分挖掘林业生物质资源潜在价值的一种有效途径,该技术是在催化剂作用下对生物质资源进行溶剂液化反应,通过破坏纤维素的结晶结构,使纤维素分子链断裂,降解成带有反应活性的羟基化合物的一种方法 [ 4-8 ]。

该技术原材料适用范围较广,但具体工艺参数易受原材料化学成分影响,如有学者指出木质素最易被液化,半纤维素次之,纤维素最难被液化[ 9 ]。

为了更好地利用林业生物质资源,解决果壳类生物质资源利用难题,本研究以小径竹的化学成分作为参照,对比分析山核桃、油茶和板栗的果壳和果蓬,香榧和银杏的果壳和果皮的化学成分,旨在为其进行液化利用提供参考,提高资源利用附加值。

利用生物质资源生产高附加值化学品

利用生物质资源生产高附加值化学品随着全球对石化产业的依赖度不断提高,环境和能源问题越来越严重,生物质资源作为一种替代石化资源的天然资源备受关注。

生物质资源是指由植物、动物、微生物等能够生长、繁殖而产生的可再生资源,如秸秆、木材、各种农产品加工废弃物、微生物等。

其中,植物是目前使用较广泛的生物质来源,其种类丰富、资源丰富、可再生性好、易处置等特点,使其在替代石化资源方面有着广泛的应用前景。

随着科技的发展和环境意识的提高,生物质资源已经广泛应用于生产高附加值化学品,如生物柴油、聚乳酸等。

生物柴油作为替代传统柴油的一种绿色能源,在国内外得到了广泛的应用,其生产原料可以是酸化油、废油等,还可以从含糖材料如甘蔗、玉米秸秆等中提取得到,具有绿色环保的特点。

聚乳酸,则是以生物质资源为原料的一种生物降解塑料,其生产原料可以是玉米淀粉、木质纤维等,具有可降解、可吸收、可模压成型等特点,广泛应用于一次性餐具、医疗器械等领域。

生物质资源利用的关键在于高附加值化学品的生产。

对于生产高附加值化学品,关键在于选择合适的生物材料和生产技术。

生物质材料中含有大量的糖类、蛋白质、木质素等生物化学成分,这些物质可以通过发酵、酶解、脱水等技术加工得到高附加值化学品。

生产高附加值化学品需要充分考虑生产过程中产生的废物和污染物的处理,实现资源的充分利用和环境保护。

可以通过将生物质资源与石化资源进行混合,生产出性能更好、稳定度更高的高附加值产品。

例如,将生物基丁苯橡胶与传统橡胶混合,可以得到性能更优异、价格更具竞争力的橡胶产品。

这种混合技术不仅可以提高生物质资源的利用效率,还可以实现与传统石化产品的有机结合,促进石化和生物质资源的协同发展。

生物质资源在产业发展中有着重要的作用。

利用生物质资源生产高附加值化学品是生物质资源利用的重要途径。

随着科技的发展和环保意识的提高,生物质资源将会得到更加广泛的应用。

我们应该鼓励生物质资源的利用,实现石化资源向生物质资源的转变,保护环境,促进可持续发展。

生物质资源的化学转化与能源利用

生物质资源的化学转化与能源利用随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,生物质资源的化学转化与能源利用成为了研究的热点。

生物质资源是指来自植物、动物和微生物的有机物质,包括木材、农作物秸秆、食品废弃物等。

通过化学转化,可以将生物质资源转化为各种高附加值的化学品和燃料,实现资源的高效利用和环境的可持续发展。

一、生物质资源的化学转化技术1. 生物质的预处理生物质资源通常需要经过预处理才能进行化学转化。

预处理的目的是破坏生物质的结构,提高其可溶性和反应性。

常用的预处理方法包括物理方法(如磨碎、粉碎)、化学方法(如酸碱处理)和生物方法(如微生物发酵)。

预处理可以有效提高生物质的转化率和产物的选择性。

2. 生物质的降解生物质的降解是将其转化为低分子化合物的过程。

常用的降解方法包括酶解、酸解、热解和微生物发酵。

酶解是利用酶将生物质分解为可溶性的糖类,酸解是利用酸将生物质分解为可溶性的有机酸,热解是利用高温将生物质分解为气体、液体和固体产物,微生物发酵是利用微生物将生物质转化为有机酸、醇和气体。

3. 生物质的转化生物质的转化是将其降解产物进一步转化为高附加值的化学品和燃料的过程。

常用的转化方法包括气相催化、液相催化和生物转化。

气相催化是利用催化剂将气体产物转化为液体燃料或化学品,液相催化是利用催化剂将液体产物转化为高附加值的化学品,生物转化是利用微生物将降解产物转化为有机酸、醇和生物燃料。

二、生物质资源的能源利用1. 生物质燃烧生物质燃烧是将生物质直接燃烧产生热能的过程。

生物质燃烧可以用于供暖、发电和工业生产等领域。

与化石燃料相比,生物质燃烧可以减少二氧化碳的排放,具有较低的碳排放和环境污染。

2. 生物质液体燃料生物质液体燃料是将生物质转化为液体燃料的过程。

常见的生物质液体燃料包括生物柴油和生物乙醇。

生物柴油是将生物质油脂经过酯化反应转化为柴油燃料,生物乙醇是将生物质糖类经过发酵和蒸馏转化为乙醇燃料。

生物质液体燃料可以替代传统的石油燃料,减少对化石能源的依赖。

生物化学工程在能源领域的应用

生物化学工程在能源领域的应用能源短缺和环境污染是当今世界所面临的重要问题,为了解决这些问题,社会需要寻找可替代化石能源的新型能源,其中生物能源是一种十分有潜力的选择。

生物化学工程技术作为生物能源开发的重要支撑,不仅可以生产生物质能和生物燃料,还可以将生物质转化为生物基化学品和生物医药品等高附加值产品。

本文将探讨生物化学工程在能源领域的应用及其发展前景。

一、生物质能的开发利用生物质源于动植物的有机物、农业、林业、城市生活垃圾及工业废弃物等,具有可再生、广泛分布、低成本等优点,被视为开发新能源的重要资源之一。

目前,生物质能主要有四种类型的产品:1、固体生物质能如木材和秸秆等天然有机物,通过气化或热解等方法就可以得到生物炭、生物油和合成气等产品。

2、液态生物质能如生物燃料,包括生物酒精、生物柴油和生物甲烷等。

通过生物质发酵和酵解,可以生产出这些液态能源,其主要优点是能够替代石油、减少对环境的污染。

3、气态生物质能如生物天然气和合成气等。

生物天然气不仅可以直接用于发电,还可以用于燃气热水器等民用设备,是一种新型、环保的能源。

而合成气则可以作为化学品原料,对替代传统的煤制合成气产生一定的替代作用。

4、生物电能生物质通过燃烧或气化等方式发电,是目前最常见的利用生物质开发的能源之一。

通过浸渍、压制、干燥、碾碎等工艺,将生物质转化为生物质颗粒燃料,用于发电和供给热量。

二、生物基化学品除了可以用于生物质能的开发利用外,生物化学工程还可以将生物质转化为生物基化学品,这些化学品不仅可以替代传统石油基化学品,而且对环境污染更低,具有无限的潜力和市场前景。

例如,生物基糖醇可以用于食品添加剂、化妆品、制药、塑料等领域,具有广泛的应用前景;生物基丁二醇是一种绿色环保型产品,是生产聚乙二醇、润滑油、杀虫剂等的重要原料;而生物基乙二醇则是生产聚酰胺、酯类、塑料等化学品的重要原料。

三、生物医药品生物医药品是在生物技术和化学工程结合下产生的一种新型医疗产品,可用于预防、诊断和治疗疾病等。

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十种主要生物质来源的生物基化学品
1.生物塑料
塑料传统上是用石化产品制成的,但近年来出现了向生物塑料的转变,生物塑料全部或部分由可再生资源制成。

塑料分为两大类——热固性塑料和热塑性塑料。

热固性塑料永久地采用其模具的形状,而热塑性塑料可以一次又一次地成型。

两者都可以用生物塑料制成。

生物塑料本身可以进一步分为三个不同的组:(1) 生物基或部分生物基不可生物降解的,(2) 生物基和生物可降解的,以及(3) 可生物降解的化石基塑料。

2. 聚乳酸 (PLA)
PLA 是一种生物基聚合物,由绿色植物中的葡萄糖发酵成乳酸而成。

这主要制造成外科植入物和缝合线。

生物基 PLA 是可再生、可生物降解、可回收和可加工的,这就是它具有多种用途的原因。

另一方面,它降解缓慢,缺乏韧性,疏水,并且没有反
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