化工新型材料

俄羅斯科研團隊研發出生態型食品包裝薄膜

據來自俄羅斯新聞網的報道，烏拉俄聯邦大學與印度同行所組成的科研團隊研發出生態型包裝材料，材料甚至可食用，這完全顛覆了食品包裝的概念。

聯合科研團隊選取海藻酸鈉及阿魏酸作為研發包裝薄膜的原料，前者是從海草中提取的，在糖果業和制藥業用作添加劑，而后者則是天然抗氧化劑，可有效抑制微生物，長久保存食品。團隊采用試管培育出薄膜，其厚度僅為標準紙張的1/1000，實驗證明，所研發的薄膜材料可長期保持食品的新鮮度，僅需采用溶于水甚至直接吃掉的方式即可進行回收處理。所開發的薄膜為無味，可按照配方根據需要由生產者自行添加芳香類添加劑。團隊正在進行包裝材料性能的補充測試，包括冷藏室低溫及微波輻射的影響，之后著手開始工業化規模生產的工藝設計。（科技部）

科學家發明環保型“花粉海綿”可解決石油泄漏污染

據報道，新加坡南洋理工大學和韓國成均館大學的研究人員使用向日葵花粉制造出了一種可循環使用的環保海綿。除了生產成本更低，這款可用于清理海洋漏油的海綿也能自然分解，無毒無害，不會對海洋環境造成污染。

目前，石油泄漏的清理方法包括使用化學分散劑將石油分解成小液滴，或用價格昂貴且不可回收的材料（如聚合物和合成材料）吸收石油，這些方法都會加劇對海洋生態系統的破壞。研究人員以向日葵花粉為原料，經過一系列化學處理后將其轉化成一塊直徑大約5cm的海綿，之后在海綿表面附上一層硬脂酸，以確?！盎ǚ酆＞d”只會吸收污水中的油而不吸收水。主導研究的南洋理工大學材料科學與工程學院趙南俊教授表示，團隊花了3年時間開發出這種價格低廉、可降解、可重復使用的海綿。經過試驗，這款海綿的吸油能力與市面上使用的聚丙烯吸收劑相當。研究人員重復將海綿浸泡在硅油里，再把硅油從海綿中擠出，發現海綿能重復使用至少10次?！盎ǚ酆＞d”將是目前處理石油泄露材料的更好替代品。（科技部）

加拿大阿爾伯塔大學研究從生物廢棄物中生產航空燃料

據報道，阿爾伯塔大學農業、生命和環境科學學院教授、首席研究員大衛·布雷斯勒正在進行一個為期3年的項目，旨在利用農業和食品業的可再生油脂，如餐館廢棄油脂、不可使用的作物油、乙醇工廠的玉米油等，為航空業開發低碳生物燃料。研究人員將在實驗室搭建先進的燃料測試平臺，并為生物航空燃料的商業化量產做準備。該項目已獲加拿大自然資源部289萬加元資助。

布雷斯勒表示，生物航空燃料是在不久的將來滿足排放標準的最快、最簡單、最有效的途徑。如果投入商業應用，到2030年，僅在阿爾伯塔省，這種獲得專利的生物航空燃料就可能帶來約1.33億加元的收入。（科技部）

俄羅斯科研團隊研發出天然氣制取氫氣和乙烯的節能技術

據報道，來自俄科學院西伯利亞分院網站的報道，該分院催化所研發出采用納米超分散催化劑及激光輻射方法以天然氣作為原料制取氫氣和乙烯的技術，在俄羅斯科學基金的支持下現正從事數學建模工作，以將所研發的實驗室技術提升至中試水平，預計項目完成后可將產品貨值（與天然氣價格相比）提高數倍，具有極佳的應用經濟性。

科研團隊首先解決了甲烷的活化問題，一般是采用1 200℃以上高溫或高活性催化劑進行甲烷的活化，然而前者的能耗高，后者對反應產物具有更高的活性，可將其進一步分解為碳，由此限制了催化劑在所研發技術中的應用，為此科研人員將催化劑改性成具有高活性的超分散納米粉末，并輔以激光輻射從甲烷中制取氫氣和乙烯單體。催化劑納米顆粒及甲烷氣流被激光輻射加熱至1 200℃以上，納米顆粒上的甲烷開始分解，形成的化學基團擴散到冷介質氣體中形成乙烷、乙烯和氫氣，即所研發的工藝技術為雙溫度介質模式，活化發生于熱相中，而合成則在600～800℃的“冷”相中進行。

俄羅斯科研團隊所研發的此項節能技術既有助于氫能技術的發展，還可提高乙烯產量。（科技部）

新加坡科學家用榴蓮殼研發環保水凝膠布

據報道，新加坡南洋理工大學科學家花了兩年時間以榴蓮殼為原料研發一款水凝膠布，除生產成本低外，這款膠布也可生物分解、無毒無害，比傳統膠布更環保。

榴蓮只有約1/3可食用，剩余的外殼須焚化，加重了環境負擔。為了對廢物加以利用，南洋理工大學食物科學家首先粉化榴蓮殼提取高質纖維，將高質纖維與甘油相混合，制作出軟凝膠，再加入面包酵母產生的有機分子，提高凝膠的抗菌功能。2kg榴蓮殼可提取40g純纖維，足以制作出約1 600片長2cm、寬1cm的膠布。研究人員表示，在動物皮膚上進行的試驗顯示，榴蓮殼制成的抗菌水凝膠布可提供長達48h的抗菌保護。有機水凝膠也能傳送電信號，用來制作可測量心率的手表帶等柔性科技配件。（科技部）

美國研發出真正“可生物降解”塑料

據報道，發表在4月21日的《自然》雜志上的最新研究稱，美國科學家們發明一種新工藝：僅用熱量和水，就可讓這些可堆肥的塑料更容易分解。

可生物降解塑料一直被認為可幫助解決塑料污染問題，但今天大多數“可堆肥”塑料袋主要由聚乳酸（PLA）制成，在堆肥過程中并沒有分解，還會污染其他可回收塑料。此前，加州大學伯克利分校材料科學與工程學教授徐婷及其研究小組發現一種可降解有毒的有機磷化學物質的酶，還設計了一種稱之無規雜聚物或RHP的分子，這些分子包裹著酶，可在不限制酶自然韌性的情況下輕輕地將其結合在一起，保護酶不解體。RHP由4種類型的單體亞基組成，每種亞基都具有與特定酶表面的化學基團相互作用的化學性質。它們在紫外光下會降解，并以小于塑料質量1%的濃度存在。

在此次研究中，研究團隊使用了類似的技術，在制作塑料時，他們將數十億個納米級的可食用聚酯的酶包裹在RHP中，再嵌入到塑料樹脂珠中。

研究發現，RHP包裹的酶不會改變塑料的特性。當暴露于熱和水時，這種酶會擺脫聚合物包裹材料，并分解塑料聚合物。塑料可以在17℃左右的溫度下熔融并擠出成像普通聚酯塑料一樣的纖維。就PLA而言，酶會將其還原為乳酸，可“喂養”堆肥中的土壤微生物。而聚合物包裹材料也會降解。

對于PLA，研究人員使用了一種名為蛋白酶K的酶，這種酶可以將PLA咀嚼成乳酸分子；對于聚己內酯（PCL），則使用了脂肪酶。這兩種酶價格低廉且易獲得。

要引發塑料降解，只需加入水和少量熱量即可。室溫下，80%的改性PLA纖維在一周內完全降解。溫度越高，降解速度越快。在工業堆肥條件下，改性聚乳酸在50℃下6天內降解。另一種聚酯塑料PCL在40℃的工業堆肥條件下，2天內降解。

使用這種工藝制造出的塑料，多達98%會降解成小分子。而且這一過程避免了微塑料的產生。

研究人員表示，改性聚酯在較低溫度或短暫潮濕時不會降解。其浸泡在溫水中可以降解，這意味著在家中就可對塑料進行堆肥處理。（科技日報）

我國在PBST生物可降解材料領域接連取得新進展

據報道，近日中國石油化工集團有限公司所屬北京化工研究院在生物可降解材料全流程產業化發展領域接連取得新進展，“6萬t/a PBST（生物可降解聚酯材料）生產裝置工藝包”和“順酐加氫催化劑及2萬t/a順酐加氫制丁二酸成套技術工藝包”接連審查，將據此開展工業生產裝置工程設計，這標志著中國石化形成了PBST從原料、聚合工藝、材料加工應用到分析表征的完整技術研發鏈和價值鏈。

6萬t/a PBST生產裝置工藝包，由中國石化所屬北京化工研究院和中國紡織科學研究院合作開發，具有工藝反應效率高、副反應少、產品質量優異、能耗低等特點，應用該工藝包已開發出生物可降解膜袋料、注塑料、纖維料、發泡料等多種產品，為生物可降解材料的推廣與應用提供支撐。

隨著生物可降解材料產業規模的提升，生產PBST的關鍵原料丁二酸市場產能不足、價格偏高等問題日漸突出，嚴重制約PBST的產業化發展。為破解這一困境，北京化工研究院成立攻關團隊，歷經4個多月自主研發，成功開發出“順酐加氫催化劑及2萬t/a順酐加氫制丁二酸成套技術工藝包”。應用該技術工藝包生產的丁二酸產品純度超99.5%，滿足PBST生產要求，有效破解制約PBST產業化發展的關鍵原料供應難題。據悉，該技術具有自主知識產權，目前已申請發明專利13件。

中國石化積極布局生物可降解材料產業化發展。2019年，中國石化成為首家加入終止塑料廢棄物聯盟（AEPW）的中國大陸企業，研發擁有自主知識產權的可降解塑料。2020年5月，中國石化所屬儀征化纖公司實現PBST生物可降解塑料工業化生產。2021年4月，中國石化發起塑料循環綠色行動聯盟倡議。（中國石化）

中石化首個綠氫煉化項目有序推進

據報道，5月21日，從中國石化鄂爾多斯綠電制氫項目前期工作協調推進會上獲悉，中國石化第一個綠氫煉化項目——鄂爾多斯1萬t/a綠電制氫項目前期工作推進順利，已列入內蒙古自治區2021年重點項目，規劃2022年全面建成投產。

綠氫是利用可再生能源（如太陽能、風能）發電后通過電解工序制氫，其碳排放可以達到凈零。鄂爾多斯 1萬t/a綠電制氫項目擬圍繞中天合創煤化工項目實施，包括風力發電、光伏發電工程和電解水制氫儲氫工程等3部分。該項目將按照中國石化集團公司打造中國第一氫能公司目標和“十四五”氫能發展規劃部署，由新星公司開展前期工作，所制綠氫供中天合創煤化工項目使用。該項目是電力源網荷儲一體化和多能互補項目，將對發展綠氫煉化具有示范意義，也有利于中天合創降碳減排、提高生產效率。（中國石化報）

江蘇首個零碳產業園落戶無錫

據報道，5月19日，坐落于新吳區的江蘇首個零碳科技產業園正式揭牌，這是在國內率先提出“零碳城市”的無錫積極探索生態優先、綠色低碳的高質量發展之路，打造零碳城市目標中的重中之重。峰會當天，無錫與國電投簽署了戰略合作協議，簽約具備低碳性質的10多個總投資近200億元的重大高科技產業項目，并落地涉及低碳產業基金的8個金融類項目。

數據顯示，“十三五”期間，無錫單位GDP能耗保持蘇南地區最低、降幅達到18.7%，超額完成江蘇省定目標。目前，無錫正在研究制訂二氧化碳排放達峰行動方案，力爭較全國和江蘇提前1～2年實現碳達峰目標，全方位打造新時代碳中和先鋒城市。

據零碳科技產業園負責人介紹，零碳科技產業園選址位于太湖灣科創城，將探索設立無錫零碳科技產業園核心區，即通過與行業頭部企業合作，選定新址建設或利用現有科創載體資源成立專業園區進行打造。核心區突出“零碳”“低碳”主題，以技術研發、成果轉化、行業示范為主線，打造低碳產業核心區，以核心區的試點示范帶動整個24km2無錫零碳科技產業園（太湖灣科創城）片區的技術應用推廣，從而進一步帶動無錫高新區、無錫市綠色低碳循環高質量發展。

根據規劃，到“十四五”末，產業園規劃引進低碳相關科技企業1 000家以上，新認定國家高新技術企業300家以上；建立能源托管經營、碳資產管理等綜合服務平臺20個，服務企業1 000家以上，對外輸出綠色技術轉化應用示范項目50個以上；建成“零碳”園區5個以上，低碳社區2個；大力建設中歐、中法（無錫）零碳科技產業園，提升產業園國際知名度。（中國化工報）

大慶石化超高收縮纖維試產成功

據報道，4月12日，大慶石化公司腈綸廠對外宣布，他們自主研發生產的超高收縮纖維試產成功，并已具備大批量生產能力，產品的化學纖維縮率高于40%，成為國內首家具有研發生產超高收縮腈綸纖維能力的企業。

化學纖維縮率是衡量高收縮產品的重要指標，該廠曾在2001年生產出化學纖維縮率23%的產品，隨后還推出了高收縮二型、三型產品，化學纖維縮率也從23%提高到28%。

2020年，該廠通過調研分析，發現目前國內化學纖維縮率最高達30%，而國外已生產出更高縮率的產品。若產品的化學纖維縮率達到40%，經過紗線加工后特別蓬松、立體感強。因此，超高縮率纖維成為不可替代的產品，市場前景很好。（中國化工報）