唯有可降解塑料可以根本性解决白色污染问题,其中 PLA 和 PBAT 性能优良、生产技术较成熟、产业化程度B-sport B体育官方网站较高,是未来行业发展主流,发展前景巨大。市面上大规模使用的可降解塑B体育官网 B体育网址料产品都经过了改性或复合,比如商超大规模使用的可降解塑料袋就是 PLA 与 PBAT 的复合材料。
聚乳酸(PLA)是一种新型的生物基及可再生生物降解材料,使用可再生的植物资源(如玉米、木薯等)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物在特定条件下完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境。
PBAT(Polybutylene Adipate Terephthalate) 是聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯的缩写,它是一种极易生物降解的材料,用 PBAT 制成的产品在天然微生物和细菌的帮助下很容易分解。
本篇应用文章介绍了一种从农业土壤中提取可生物降解的聚合物(PBAT)和聚乳酸(PLA)的方法,使用步琦萃取仪 E-800 对样品进行提取,该方法能够对 PBAT 和 PLA 进行精确定量。
▲图1:聚对苯二甲酸丁二酸酯(PBAT)(上)和聚乳酸(PLA)(下)的结构式
最近的一项研究表明,索氏提取法结合核磁共振波谱法可用于农业土壤中可生物降解的聚乳酸(PBAT)的含量测定(Nelson et al., 2020 [1])。
)完全被微生物利用,形成二氧化碳(CO2)和新的微生物生物量(Cmicrobial biomass)(如下方程):
从土壤中对可生物降解地膜中的聚乳酸(PBAT)和聚乳酸(PLA)进行提取和分析包括以下步骤:
图2所示(在堆肥中分别添加 2mg 和 21mg PBAT 的一个选定样品)
▲图 2. 六种添加有生物可降解覆盖膜(从 3.7 至 177.2 mg)的土壤提取物的核磁共振氢谱
表3概述了使用 E-800 对添加不同量地膜的样品提取 PBAT 和 PLA 的量,计算的回收率及其标准如表3和图3所示。
▲图3:从土壤中提取含有聚己二酸丁二酯(PBAT)(左)和聚乳酸(PLA)(右)的可生物降解地膜的穗提取回收实验结果
PBAT 和 PLA 的回收率都在可接受的范围内,PLA 从 92% 到 101%,PBAT 的平均回收率为 100.8%,PLA 的平均回收率为 101.5%,这些结果表明,PBAT 和 PLA 都是定量提取,而不需要对提取物进行纯化(即土壤中的有机质对 PBAT 和 PLA 的干扰很小)。
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