脂肪酶催化液-固反应合成聚丁二酸丁二酯

以固定化酶Novozyme435为催化剂,在液-固混合体系中经酶催化1,4-丁二醇与丁二酸缩聚合成聚丁二酸丁二酯(PBS),考察反应条件对聚合效果的影响。采用GPC法对产物重均分子量Mw和分子量分布MwMn进行了测定;采用核磁共振法对产物结构进行了鉴定。最佳反应条件为:丁二酸与1,4-丁二醇的物质的量的比为17:23,Novozyme435用量为底物总质量的7%,聚合温度为65℃。以底物总质量200%的二苯醚为反应介质,真空条件下聚合48h,PBS的最大Mw可达到50800(MwMn=1.36)。实验表明,丁二酸在反应介质中的溶解程度和副产物水的去除是限制PBS聚合效果的最主要因素。     

酶催化合成高分子量聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其材料特性

建立了以固定化南极假丝酵母脂肪酶B(Novozym-435)作为催化剂,以丁二酸二乙酯和1,4-丁二醇作为原料,酶催化合成聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的工艺。在95℃,真空条件下经过25 h反应,得到重均分子量44000的PBS,分子量分布为1.64。通过红外光谱、核磁共振、元素分析等分析了合成PBS的组成及分子结构。对酶催化聚合反应过程的动力学,以及反应过程中固定化酶的热稳定性进行了研究。通过对PBS材料性能的表征,证明其具有良好的耐热性能、力学性能和生物降解性能。     

南极拟酵母脂肪酶对聚丁二酸丁二酯薄膜的降解研究

以聚丁二酸丁二酯(PBS)薄膜为降解底物,利用南极拟酵母脂肪酶（Lipozyme CALB）对其进行降解研究;考察了pH值、温度、酶浓度以及降解时间对Lipozyme CALB降解PBS薄膜的影响,并通过扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、热重分析仪及质谱分析仪等对PBS薄膜以及PBS的降解产物进行了表征分析。结果表明,在酶浓度为20 U/mL,反应温度为50 ℃,pH值为 7.0的条件下,经24 h的降解,PBS薄膜（3 cm×1 cm×0.5 cm）的降解率可达90 %以上;随着降解时间的延长,薄膜表面明显发生了降解并形成孔洞,且PBS的相对结晶度呈现上升趋势,PBS薄膜的热稳性逐渐上升; PBS的降解产物为1,4丁二酸和丁二酸丁二醇二聚体。     

几种合成聚丁二酸丁二酯用催化剂的催化效果比较

以1,4-丁二酸和1,4-丁二醇为原料,分别以SnCl2,异辛酸亚锡[Sn(Oct)2],ZnCl2,乙酸锌[Zn(OAc)2],Sb2O3和SO42–/ZrO2固体超强酸为催化剂,采用直接熔融缩聚法合成了聚丁二酸丁二酯(PBS)。通过测试酯化反应阶段的出液量、PBS的收率及其特性黏度、数均分子量和熔融温度等性质,比较了6种催化剂在PBS聚合反应中的催化效果。以SnCl2为例,利用傅立叶变换红外光谱和热重分析研究了由其催化合成的PBS的结构和热稳定性能。结果表明,实验合成的产物为羟基封端PBS;6种催化剂都能促进1,4-丁二酸和1,4-丁二醇分子间的脱水酯化反应,除Sn(Oct)2外,其它几种催化剂均能有效减少四氢呋喃副产物的生成;锡类化合物的催化效果总体上最好,其中SnCl2作催化剂时所合成的PBS的收率、特性黏度、数均分子量和熔融起始温度最高,其热分解温度为280℃。以PBS分子量为指标,6种催化剂的催化效果高低顺序为:SnCl2Sn(Oct)2Sb2O3SO42–/ZrO2ZnCl2Zn(OAc)2。     

生物可降解聚丁二酸己二酸丁二醇共聚酯的合成

通过控制1,4-丁二醇(B)与丁二酸(S)和己二酸(A)的投料比,经过酯化和缩聚制备了高摩尔质量的聚丁二酸己二酸丁二醇共聚酯.通过研究缩聚反应的时间、温度和催化剂用量对反应酯化率的影响,确定了制备聚丁二酸己二酸丁二醇共聚酯的最佳工艺.在最佳的反应条件下,反应酯化率最高为96.2%,PBSA(Mn=40 280g/mol,Mw/Mn=1.056 640).红外光谱的结果表明PBSA为一个高摩尔质量的聚酯.     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚物的合成与表征

以丁二酸和1,4-丁二醇为原料,采用熔融缩聚法合成了聚丁二酸丁二醇酯(PBS)预聚物,再与L-丙交酯(L-LA)开环共聚,合成聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯嵌段共聚物(PLLA-co-PBS)。研究了共聚物的结构、热性能、结晶性能和亲水性。结果表明,PBS与L-LA开环共聚生成了PLLA-co-PBS嵌段共聚物;PLLA-co-PBS嵌段共聚物经两个阶段的热分解,且PBS链段的引入提高了聚合物的热稳定性;随着PBS引入量的增加,聚合物的结晶性能,亲水性能都有一定的提高。     

影响酶促合成脂肪族聚酯相对分子质量的因素

以脂肪酶N435催化合成了PHS基脂肪族聚酯,研究了反应条件、溶剂及第三单体的引入对聚酯相对分子质量(Mn)的影响.结果表明:反应24 h后产物的Mn较高,Mw/Mn较小；反应温度为80℃时产物的Mn最高；N435以5％用量为最佳；适当增加二苯醚的用量有利于反应进行；丙三醇的加入可生成具有支化结构的聚酯,少量丙三醇、ε-CL和短链二醇的添加可提高聚酯的Mn,CHDM的空间结构不会影响酶催化聚合反应活性.     

不同酶对PBS基共聚酯/淀粉复合材料降解性能的影响

采用L_9(3~3)正交试验对α–淀粉酶降解聚丁二酸丁二酯(PBS)基共聚酯/热塑性淀粉(TPS)复合材料的条件进行了优化,得出α–淀粉酶的最优降解条件为:温度65℃,磷酸盐缓冲液p H=6.8,α–淀粉酶浓度3.5 g/L。利用α–淀粉酶和南极假丝酵母脂肪酶N435对PBS/TPS、聚(丁二酸丁二醇-co-丁二酸二甘醇)酯(PBS-co-DEG)/TPS、聚(丁二酸丁二醇-co-丁二酸乙二醇-co-丁二酸聚乙二醇200)酯(PBES-co-PEG200)/TPS、聚(丁二酸丁二醇-co-丁二酸乙二醇-co-丁二酸聚乙二醇400)酯(PBES-co-PEG400)/TPS复合材料分别进行降解实验,研究了两种酶对这4种复合材料降解性能的影响。结果表明,α–淀粉酶和N435脂肪酶对复合材料均有较好的降解能力,当降解时间较短(6 h)时,α–淀粉酶对复合材料的降解效果优于脂肪酶N435,但当降解时间超过60 h后,后者的降解效果略优于前者;(PBES-co-PEG200)/TPS和(PBES-co-PEG400)/TPS复合材料的降解性能总体上优于(PBS-coDEG)/TPS及PBS/TPS复合材料;随PEG200和PEG400在共聚酯中的含量增加,即醚链含量的增加,相应复合材料的质量损失率呈升高趋势,但当醚链含量较高时,复合材料的质量损失率反而有所下降。     

脂肪酶N435在低沸点溶剂中催化合成聚丁二酸丁二醇酯

脂肪酶N435在温和条件下可以有效地催化合成聚丁二酸丁二醇酯.采用溶剂蒸出的多级酶催化法成功在低沸点溶剂正己烷、四氢呋喃、甲苯和乙腈中合成出聚丁二酸丁二醇酯,得到聚丁二酸丁二醇酯的重均分子量分别为1460、1636、3066和4231,多分散系数分别为1.69、1.48、1.78和1.67.低沸点溶剂甲苯和乙腈是N43...     

降解菌株的筛选及其对聚丁二酸丁二醇酯薄膜的降解

从活性污泥中筛选得到1株具有聚丁二酸丁二醇酯(PBS)降解能力的菌株LSU 1601,经菌体形态特征、菌落培养特征、生理生化鉴定和16S rDNA基因序列分析,初步鉴定为德氏食酸菌(Acidovorax de1afiedii)。结果表明,菌株LSU1601在培养温度为30℃、培养基起始pH值为6.8、培养时间为48 h以及振荡转速为120 r/min的条件下,具有较高的产PBS降解酶的能力;同时菌株在培养温度为30℃,培养基起始pH值为6.8的条件下,经84 h的培养,对PBS薄膜的降解率可达到48.2%;经微生物降解作用,PBS薄膜表面出现明显侵蚀痕迹,且随着降解时间的增加,侵蚀作用更加明显;PBS经微生物降解产生了1,4丁二醇单体、1,4-丁二酸单体以及丁二酸-丁二醇二聚体,未发现其他的寡聚体。