การรีไซเคิลพลาสติกเอนไซม์ที่ส่งเสริมด้วยอัลตราโซนิก

โพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) เป็นแหล่งขยะขนาดใหญ่ที่ส่วนใหญ่มาจากขวดน้ําและเครื่องดื่มที่ใช้แล้ว จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้การรีไซเคิล PET ส่งผลให้พลาสติกมีคุณภาพต่ํา เอนไซม์กลายพันธุ์ใหม่สัญญาว่าจะย่อยสลาย PET ให้เป็นวัตถุดิบที่บริสุทธิ์ ซึ่งสามารถใช้กับพลาสติกคุณภาพสูงใหม่ได้ เอนไซม์ที่ส่งเสริมด้วยอัลตราโซนิกแสดงประสิทธิภาพที่สูงขึ้นเร่งการรีไซเคิลเอนไซม์ของพลาสติกและเพิ่มกําลังการผลิตในกระบวนการ

Ultrasonication สําหรับการรีไซเคิลพลาสติกด้วยเอนไซม์

อัลตราโซนิกความถี่ต่ําที่มีความเข้มสูงเป็นที่รู้จักกันดีว่ามีผลต่อปฏิกิริยาของเอนไซม์ Sonication สามารถใช้สําหรับทั้งการกระตุ้นและการยับยั้งการทํางานของเอนไซม์ การควบคุม sonication ที่แอมพลิจูดต่ําถึงปานกลางจะกระตุ้นเอนไซม์และส่งเสริมการถ่ายโอนมวลระหว่างเอนไซม์และสารตั้งต้นซึ่งส่งผลให้กิจกรรมเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์เพิ่มขึ้น
Sonication เปลี่ยนลักษณะของเอนไซม์จึงส่งเสริมการทํางานของเอนไซม์ การปรับสภาพพื้นผิวอัลตราโซนิกช่วยเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์
การผสมอัลตราโซนิกส่งเสริมการถ่ายโอนมวลระหว่างเอนไซม์และพื้นผิวพลาสติกเพื่อให้เอนไซม์สามารถแทรกซึมและย่อยสลายการหลอมเหลวของ PET ที่เป็นผลึกสูง ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีที่ประหยัดพลังงานและใช้งานง่าย sonication ช่วยในการรีไซเคิล PET อย่างคุ้มค่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

การกระจายตัวของอัลตราโซนิกของเอนไซม์และพื้นผิว

แรงเฉือนและความปั่นป่วนขนาดเล็กที่สร้างขึ้นด้วยอัลตราโซนิกเป็นที่รู้จักกันดีในด้านประสิทธิภาพสูงในการใช้งานการกระจายตัว การกระจายตัวของเอนไซม์ที่เหนี่ยวนําด้วยอัลตราโซนิกและการรวมตัวกันของสารตั้งต้นช่วยเพิ่มกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์เนื่องจากการสลายตัวของมวลรวมโมเลกุลและการรวมตัวกันจะเพิ่มพื้นที่ผิวที่ใช้งานอยู่ระหว่างเอนไซม์และสารตั้งต้นสําหรับปฏิกิริยา

เอนไซม์คิวติเนสที่ส่งเสริมด้วยอัลตราโซนิก

Sonication ได้แสดงผลลัพธ์ที่ดีในการกระตุ้นเอนไซม์ utinase Thc_Cut1 เกี่ยวกับกิจกรรมไฮโดรไลซิส PET การย่อยสลายของเอนไซม์ที่เพิ่มขึ้นด้วยอัลตราโซนิกของ PET ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ย่อยสลายที่ปล่อยออกมาเพิ่มขึ้น 6.6 เท่าเมื่อเทียบกับ PET ที่ไม่ผ่านการบําบัด การเพิ่มขึ้นของเปอร์เซ็นต์ผลึก (28%) ในผงและฟิล์ม PET ส่งผลให้ผลผลิตไฮโดรไลซิสลดลง ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับความพร้อมใช้งานของพื้นผิวที่ลดลง (อ้างอิง Nikolaivits et al. 2018)

เกี่ยวกับการรีไซเคิลพลาสติกแบบเอนไซม์

ไฮโดรไลซ์เอนไซม์ปุ๋ยหมักกิ่งใบ cutinase (LLC) เกิดขึ้นในธรรมชาติและตัดพันธะระหว่างส่วนประกอบสองตัวของโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET), เทเรฟทาเลต และเอทิลีนไกลคอล อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพโดยรวมของเอนไซม์และความไวต่อความร้อนเป็นปัจจัยจํากัดปฏิกิริยา ซึ่งลดประสิทธิภาพของกระบวนการลงอย่างมาก เอนไซม์คูติเนสปุ๋ยหมักกิ่งก้านเริ่มย่อยสลายที่อุณหภูมิ 65°C ในขณะที่กระบวนการย่อยสลายของ PET ต้องการอุณหภูมิ 72°C หรือสูงกว่า ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่ PET เริ่มละลาย PET หลอมเหลวเป็นปัจจัยกระบวนการที่สําคัญ เนื่องจากการหลอมเหลวมีพื้นที่ผิวที่สูงขึ้นซึ่งเอนไซม์สามารถทํางานได้
นักวิจัยได้ออกแบบเอนไซม์คูติเนสปุ๋ยหมักกิ่งก้านที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและเปลี่ยนกรดอะมิโนที่บริเวณที่ยึดเกาะ ส่งผลให้เอนไซม์กลายพันธุ์ซึ่งแสดงกิจกรรมเพิ่มขึ้น 10,000 เท่าในการทําลายพันธะ PET (เมื่อเทียบกับเอนไซม์ LLC ดั้งเดิม) และความเสถียรทางความร้อนที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญ ซึ่งหมายความว่าเอนไซม์กลายพันธุ์ใหม่จะไม่สลายตัวที่อุณหภูมิ 72°C ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่ PET เริ่มละลาย
การกระจายอัลตราโซนิกและการกระตุ้นพื้นผิวส่งเสริมปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาที่ขับเคลื่อนด้วยเอนไซม์ พารามิเตอร์ sonication เฉพาะเช่นแอมพลิจูดอัลตราโซนิกเวลาอุณหภูมิและความดันสามารถปรับให้เข้ากับประเภทเอนไซม์เพื่อเพิ่มกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยา พารามิเตอร์การประมวลผลอัลตราโซนิกและผลกระทบต่อเอนไซม์ขึ้นอยู่กับชนิดของเอนไซม์เฉพาะองค์ประกอบของกรดอะมิโนและโครงสร้างโครงสร้าง ด้วยเหตุนี้เอนไซม์แต่ละประเภทจึงมีสภาวะกระบวนการที่เหมาะสมที่สุดซึ่งบรรลุการกระตุ้นเอนไซม์ที่เหมาะสมที่สุด

โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับปฏิกิริยาเอนไซม์

Hielscher Ultrasonics มีประสบการณ์มาอย่างยาวนานในการออกแบบผลิตและจัดจําหน่ายเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการใช้งานด้านพลังงานในห้องปฏิบัติการและอุตสาหกรรม ความรู้และประสบการณ์ของเราในการประมวลผลอัลตราโซนิกที่ซับซ้อนเป็นส่วนหนึ่งของข้อเสนอที่เรามอบให้กับลูกค้าของเรา
เราแนะนําลูกค้าของเราตั้งแต่การให้คําปรึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับการทดสอบความเป็นไปได้และการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการไปจนถึงการติดตั้งขั้นสุดท้ายและการทํางานของระบบอัลตราโซนิกของคุณ
อุปกรณ์อัลตราโซนิกที่ควบคุมได้อย่างแม่นยําของเราช่วยให้สามารถมีอิทธิพลต่อกิจกรรมของเอนไซม์จลนศาสตร์คุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ตลอดจนอุณหภูมิในการประมวลผล
กลุ่มผลิตภัณฑ์โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกที่ทรงพลังและเชื่อถือได้ของเราครอบคลุมตั้งแต่อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการมือถือขนาดกะทัดรัดไปจนถึงโปรเซสเซอร์แบบตั้งโต๊ะและอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ ตั้งแต่ 200 วัตต์ขึ้นไปอุปกรณ์อัลตราโซนิกทั้งหมดมีหน้าจอสัมผัสแบบดิจิตอลซอฟต์แวร์อัจฉริยะการควบคุมเบราว์เซอร์ระยะไกลและโปรโตคอลข้อมูลอัตโนมัติบนการ์ด SD ในตัว โหมดรอบ sonication ที่ปรับได้เป็นรายบุคคล (โหมดพัลส์) ช่วยให้สามารถตั้งค่าและควบคุมการสัมผัสเอนไซม์ (เวลาและช่วงเวลาพัก) กับการรักษาด้วยอัลตราโซนิก ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ
ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา: