人工光合作用可將工業(yè)廢料轉(zhuǎn)化為生態(tài)友好型塑料

　　低濃度的二氧化碳可以利用人工光合作用重新用于可生物降解的塑料前體。由大阪都市大學(xué)Yutaka Amao教授領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組成功地展示了利用人工光合作用從廢丙酮和低濃度二氧化碳中合成聚-3-羥基丁酸酯，一種可生物降解的塑料。

　　利用相當(dāng)于太陽光的能量，該人工光合作用系統(tǒng)使用酶和銠催化劑來生產(chǎn)一種可生物降解的塑料前體。現(xiàn)在，這個過程首次使用低濃度的二氧化碳(類似于廢氣)和廢丙酮作為原料來工作。

　　該研究旨在重新利用來自永久性記號筆墨水的廢丙酮和相當(dāng)于發(fā)電廠和其他工業(yè)來源廢氣的二氧化碳。24小時(shí)后，超過60%的丙酮被轉(zhuǎn)化為3-羥基丁酸。該團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果發(fā)表在《綠色化學(xué)》上，強(qiáng)調(diào)了人工光合作用的實(shí)際應(yīng)用，以及他們進(jìn)一步開發(fā)該技術(shù)以更有效地利用廢棄材料的計(jì)劃。

　　聚-3-羥基丁酸酯--一種可生物降解的塑料--是一種經(jīng)常用于包裝材料的防水聚酯由3-羥基丁酸酯作為前體制成。在以前的研究中，由大阪都立大學(xué)人工光合作用研究中心的Yutaka Amao教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)，3-羥基丁酸鹽可以從二氧化碳和丙酮中高效合成，但只在二氧化碳或碳酸氫鈉濃度較高時(shí)證明了這一點(diǎn)。

　　這項(xiàng)新的研究旨在重新利用來自永久性記號筆墨水的廢棄丙酮和低濃度的二氧化碳--相當(dāng)于發(fā)電廠、化工廠或鋼鐵廠的廢氣。丙酮是一種相對便宜且合理無害的化學(xué)品，在許多不同的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中使用，用于反應(yīng)或作為清潔劑，從而產(chǎn)生廢丙酮。丙酮和二氧化碳作為原料，利用人工光合作用合成3-羥基丁酸，由相當(dāng)于太陽光的光線驅(qū)動。24小時(shí)后，超過60%的丙酮已成功轉(zhuǎn)化為3-羥基丁酸。

　　"我們把注意力集中在利用火力發(fā)電廠和其他來源的廢氣產(chǎn)生的二氧化碳來證明人工光合作用的實(shí)際應(yīng)用的重要性，"Amao教授解釋說。"在未來，我們的目標(biāo)是進(jìn)一步發(fā)展人工光合作用技術(shù)，使其能夠使用液體廢物中的丙酮以及實(shí)驗(yàn)室的廢氣作為原料。"

　　他們的研究結(jié)果于2023年3月1日發(fā)表在《綠色化學(xué)》雜志上。