Сульфированный полимер бетаина был синтезирован из толуолсульфоната целлюлозы путем квазиполимеризации новой аминоцеллюлозы. Чтобы получить различную аминоцеллюлозу в качестве исходного компонента, мы провели комплексное исследование ряда асимметричных и симметричных н-алкилендиаминов. Для реакции с асимметричным диамином результаты показывают, что реакционный эффект первичной амино части является наилучшим. Полученное таким образом производное содержит нейтральную основную структурную единицу и структурную единицу на стороне катиона, которые до сих пор не были описаны. С целью изучения реакционной способности аминоцеллюлозы, 6-дезокси-6-(N,N,N’,N’-тетраметилэтилендиамин) целлюлоза применялась в качестве унифицированного исходного материала для дизайна нового амфотерного полиэлектролита путем превращения 1, Лактон 3-пропансульфоновой кислоты. Структурные характеристики детально проанализированы методами 1D и 2D-NMR спектроскопии.

Поскольку переработка полимеров призвана сократить количество нежелательных отходов и свалок мусора, а также восстановить экономически ценные мономеры или другие материалы, мы рассмотрели методы третичной переработки (химической переработки) и уделили особое внимание химической основе конкретного пути переработки и его потенциальной применимости в каждом конкретном случае. Вопросы переработки каждого из широко используемых коммерческих полимеров – полиэфира, полиамида, полиуретана, эпоксидной смолы, поливинилхлорида, поликарбоната и полиолефина – обсуждались отдельно с упором на традиционные и нетрадиционные методы, которые, как считается, имеют большой потенциал, такие как ферментативное разложение, посредничество в ионных жидкостях, микроволновое излучение и обработка в сверхкритических жидкостях и сверхтекучих средах. Кроме того, обсуждаются некоторые новые методы, такие как перекрестный метатезис алканов (САМ), тандемный гидрогенолиз/ароматизация, матричная регенерация витримеров (стеклоподобные полимерные композиты) и динамическое ковалентное связывание.

Количество бытовых пластиковых отходов достигло уровня, угрожающего окружающей среде и здоровью человека, и теперь обращение с ними представляет собой большую проблему.Биодеградация и биопереработка пластика выступают в качестве дополнения к традиционным методам переработки пластиковых отходов.В этом обзоре рассматриваются последние исследования биопереработки и биодеградации синтетических полимеров, катализируемых ферментами; среди них основное внимание уделяется наиболее успешным случаям, таким как ферментативная деполимеризация полиэтилентерефталата, в которой используется полимер, специально разработанный и недавно внедренный в промышленную технологию ферментный PET-деполимераза; кроме того, особое внимание уделяется последним и многообещающим результатам исследований, касающихся различных ферментов, которые могут полностью разрушать пластмассы контролируемым образом в мягких условиях. В обзоре также обсуждаются свойства полимеров, которые вызывают снижение биодеградации пластика, а также методы и инструменты инженерии белков для повышения селективности, активности и термостабильности ферментов. Исследование включало в себя несколько профессиональных областей, таких как химия полимеров, микробиология, механизмы мутаций, белковая инженерия и технологические процессы. Использование этих инновационных междисциплинарных знаний открывает новые перспективы для управления экологическими отходами и реализует устойчивую экономику замкнутого цикла.

Замена обычных пластиков биопластиками, то есть пластиками, полученными биологическим путем и/или биоразлагаемыми пластиками, необязательно может решить проблемы истощения энергии и накопления пластиковых отходов.Для достижения действительно устойчивой экономики пластмасс при постоянном расширении производства биопластиков необходимо принять эффективные стратегии обработки отходов биопластика в конце жизненного цикла, что необходимо для всех биопластиков, независимо от их способности к биоразложению. Хотя важность переработки биоразлагаемых биопластиков на биологической основе, таких как биополиэтилентерефталат (bioPET), биополиэтилен (bioPE) и биополипропилен (bioPP), не вызывает сомнений, однако для биоразлагаемых биопластиков перспективы остаются по-прежнему не ясны, поскольку биодеградация часто рассматривается как единственный приемлемый вариант обработки в конце жизненного цикла.Однако биодеградация обычно не направлена на восстановление пластиковых материалов или мономеров для повторного включения в жизненный цикл пластиковых изделий, в то время как это, в частности, является целью других типов переработки, таких как механическая и химическая переработка, которые касаются как управления отходами, так и сохранения первичных ресурсов. Поскольку масштабы производства биопластиков продолжают расширяться, и в ближайшие несколько десятилетий такие материалы будут сосуществовать с обычными пластиками, найти лучший способ обработки в конце жизненного цикла каждого из наиболее часто используемых биопластиков крайне важно.

В последнее время значительно возрос спрос на биоразлагаемые и возобновляемые материалы для упаковочных целей; увеличение спроса связано с экологическими проблемами, вызванными широким применением упаковок из синтетических и не биоразлагаемых полимеров, особенно из полиэтилена. В этой статье рассматриваются свойства биоразлагаемых полимеров, в частности, смесей крахмала и других полимеров. Помимо этого, в индустрии упаковки пищевых продуктов большое внимание уделяется деятельности микроорганизмов; следовательно, включение противомикробных добавок или полимеров для производства усиленных барьером или активных упаковочных материалов обеспечивает привлекательный выбор для защиты пищевых продуктов от размножения и распространения микроорганизмов. Кроме того, обсуждаются барьерные, механические и другие свойства биоразлагаемых полимеров. Наконец, рассматриваются текущие и потенциальные применения биологически активных покрытий на противомикробных упаковочных материалах.

Все больше и больше исследователей интересуются разработкой новых биоразлагаемых полимеров для решения проблем ископаемых ресурсов и загрязнения окружающей среды, связанных с обычным пластиком. Алифатический ароматический сополиэфир является новым типом биоразлагаемых полимеров, которые в последние годы были широко изучены и быстро развиваются, т. к. они способны сочетать отличную биоразлагаемость, обеспечиваемую алифатическим полиэфиром, с превосходными характеристиками ароматического полиэфира, среди которых наиболее важным является полибутилэндипатерефталат (PBAT). Поликонденсация бутандиола (BDO), адипиновой кислоты (AA) и терефталевой кислоты (PTA) может обеспечить коммерциализацию PBAT с использованием обычной технологии производства полиэфира. Считается, что она обладает желаемыми характеристиками и конкурентными затратами во многих областях. Таким образом, этот обзор имеет целью обобщить информацию о синтезе, свойствах и применении PBAT.