近日,化學與材料科學學院艾仕云教授課題組在《Chemical Engineering Journal》在線發表了題為“A pectocellulosic bioplastic from fruit processing waste: robust, biodegradable, and recyclable”的研究論文,博士研究生張士凱為本文第一作者,李怡靖、Geoffrey I. N. Waterhouse和艾仕云為本文共同通訊作者。
圖1. 果膠纖維素生物塑料的制備、循環利用和和性能的示意圖
水果加工過程中,廢棄果皮的丟棄不僅會造成資源的浪費,也會加重環境負擔。而果皮中富含纖維素、果膠和酚類物質,通過簡單、綠色可持續的方法,實現其高值利用具有重大意義。在本研究工作中,首先從柑橘皮中分離出纖維素、果膠和木質素;然后將果膠和纖維素組分重新組合,形成高固體果膠纖維素漿料,果膠作為天然交聯劑包裹纖維素微/納米纖絲;最后經澆鑄成型,形成既堅固又柔韌的片層膜結構,成功制備出果膠纖維素生物塑料。本方法獲得的果膠纖維素生物塑料具有優異的機械性能、生物降解性、可回收性和抗氧化性能。果膠纖維素生物塑料在土壤或者室外環境中經過幾個月可以完全降解,也可以通過機械分散重新用于果膠纖維素生物塑料的再生產,具有良好的閉環回收特性和可持續應用價值。此外,從木質素分離的廢液中提取出果膠雜多糖副產物,可作為天然乳化劑用于食品加工或化妝品領域。
本研究所創新的果膠纖維素生物塑料的制備方法具有通用性,可廣泛用于富含果膠和纖維素的生物質原料,如西瓜皮、菠蘿皮和哈密瓜皮等,轉化為生物塑料。研究成果為生物質資源的綠色高值利用提供了新策略和方法。
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https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.142452
編 輯:萬 千
審 核:賈 波