Hielscher Ultrasonics
Sürecinizi tartışmaktan memnuniyet duyarız.
Bizi arayın: +49 3328 437-420
Bize e-posta gönderin: info@hielscher.com

Ultrasonik Olarak Teşvik Edilen Enzimatik Plastik Geri Dönüşümü

Polietilen tereftalat (PET), çoğunlukla kullanılmış su ve içecek şişelerinden gelen büyük bir atık kaynağıdır. Yakın zamana kadar, PET'in geri dönüşümü düşük kaliteli plastiklerle sonuçlanıyordu. Yeni bir mutant enzim, PET'in yeni yüksek kaliteli plastikler için kullanılabilecek bozulmamış ham maddeye indirgenmesini vaat ediyor. Ultrasonik olarak teşvik edilen enzimler, plastiklerin enzimatik geri dönüşümünü hızlandırarak ve işlem kapasitelerini artırarak daha yüksek bir verimlilik gösterir.

Enzimatik Plastik Geri Dönüşümü için Ultrasonikasyon

Kullanılmış plastik şişeler büyük miktarda plastik atık üretir. Ultrasonik enzimatik işleme, verimli bir plastik geri dönüşüm yöntemidir.Yüksek yoğunluklu, düşük frekanslı ultrasonikasyon, enzimatik reaksiyonlar üzerindeki etkileri ile iyi bilinmektedir. Sonikasyon, enzimlerin aktivasyonu ve inaktivasyonu için kullanılabilir. Düşük ila orta genliklerde kontrollü sonikasyon, enzimleri aktive eder ve enzimler ile substrat arasındaki kütle transferini teşvik eder, bu da enzimlerin katalitik aktivitesinin artmasına neden olur.
Sonikasyon enzim özelliklerini değiştirir, böylece enzim aktivitesini teşvik eder. Ultrasonik substrat ön işlemi, enzimatik reaksiyonları hızlandırır.
Ultrasonik karıştırma, enzimler ve plastik substrat arasındaki kütle transferini teşvik etti, böylece enzim, yüksek kristalli PET'in eriyiğine nüfuz edebilir ve bozabilir. Enerji tasarruflu ve kullanımı kolay bir teknoloji olan sonication, PET'in uygun maliyetli ve çevre dostu bir şekilde geri dönüştürülmesine yardımcı olur.

Bilgi Talebi







Sonikasyon olarak bilinen ultrason tedavisi, enzimatik reaksiyonları, örneğin geri dönüşüm uygulamaları için enzimatik plastik bozunmayı teşvik edebilir

Enzimatik reaksiyonların yoğunlaştırılması için sonikatör sistemi

Enzim ve Substratın Ultrasonik Dispersiyonu

Ultrasonik olarak üretilen kesme ve mikro türbülanslar, dispersiyon uygulamaları söz konusu olduğunda yüksek verimlilikleri ile bilinir. Enzim agregatlarının yanı sıra substrat aglomeralarının ultrasonik olarak indüklenen dispersiyonu, enzimatik katalitik aktiviteyi geliştirir, çünkü moleküler agregaların ve aglomeraların parçalanması, reaksiyon için enzimler ve substrat arasındaki aktif yüzey alanını arttırır.

Ultrasonik Olarak Teşvik Edilen Kütinaz Enzimi

Sonikasyon, PET hidroliz aktivitesi ile ilgili olarak Thc_Cut1 enzim utinaz aktivasyonunda iyi sonuçlar göstermiştir. PET'in ultrasonik olarak geliştirilmiş enzimatik bozunması, işlenmemiş PET'e kıyasla salınan bozunma ürünlerinde 6,6 kat artışa neden oldu. PET tozu ve filmlerde kristal yüzdesinin (() artması, daha düşük yüzey mevcudiyeti ile ilişkili olabilecek daha düşük hidroliz verimine neden olmuştur. (cf. Nikolaivits ve ark. 2018)

Enzimatik Reaksiyonlar Üzerindeki Ultrasonik Etkiler:

  • enzim aktivitesini artırır
  • enzim reaksiyonlarını hızlandırır
  • daha eksiksiz reaksiyonlarla sonuçlanır

Enzimatik Plastik Geri Dönüşümü Hakkında

Hidroliz enzimi yaprak dalı kompost kütinaz (LLC) doğada bulunur ve polietilen tereftalat (PET), tereftalat ve etilen glikolün iki yapı taşı arasındaki bağları keser. Bununla birlikte, enzimin genel etkinliği ve ısıya duyarlılığı, proses verimliliğini önemli ölçüde azaltan reaksiyon sınırlayıcı faktörlerdir. Yaprak dalı kompost kütinaz enzimi 65 ° C'de bozulmaya başlarken, PET bozunma işlemleri, PET'in erimeye başladığı sıcaklık olan 72 ° C veya daha yüksek sıcaklıklar gerektirir. Erimiş PET, enzimin üzerinde çalışabileceği daha yüksek bir yüzey alanı sunduğundan önemli bir proses faktörüdür.
Araştırmacılar, doğal olarak oluşan yaprak dalı kompost kütinaz enzimini yeniden tasarladılar ve bağlanma bölgelerindeki amino asitleri değiştirdiler. Bu, PET bağlarını kırmada (doğal LLC enzimine kıyasla) 10.000 kat artmış bir aktivite gösteren mutant bir enzim ve önemli ölçüde geliştirilmiş bir ısı stabilitesi ile sonuçlandı. Bu, yeni mutant enzimin, PET'in erimeye başladığı sıcaklık olan 72 ° C'de parçalanmadığı anlamına gelir.
Ultrasonik dispersiyon ve yüzey aktivasyonu, enzimatik olarak yönlendirilen katalitik reaksiyonu teşvik eder. Ultrasonik genlik, zaman, sıcaklık ve basınç gibi spesifik sonikasyon parametreleri, katalitik aktivitesini artırmak için enzim tipine tam olarak ayarlanabilir. Ultrasonik işleme parametreleri ve enzimler üzerindeki etkileri, spesifik enzim tipine, amino asit bileşimine ve konformasyonel yapıya bağlıdır. Böylece, her enzim tipi, optimal enzim aktivasyonunun elde edildiği optimum proses koşullarına sahiptir.

Ultrasonication Faydaları

  • Artan kütle transferi
  • Oran sabiti artırıldı
  • Artan katalitik verimlilik
  • Enzimlerin tatlı noktasını karşılamak için hassas bir şekilde kontrol edilebilir
  • Risksiz test
  • Doğrusal ölçeklenebilir
  • Maliyet
  • Güvenli ve kullanımı basit
  • Az bakım gerektirir
  • Hızlı Yatırım Getirisi
  • Çevre dostu
Toplu işleme için çalkalanmış ultrasonik tank

8kW ultrasonikatörler ile tank (4x UIP2000hdT) ve karıştırıcı

Enzimatik reaksiyonlar için yüksek performanslı ultrasonik işlemciler

Hielscher Ultrasonics, laboratuvar ve endüstrideki güç uygulamaları için yüksek performanslı ultrasonicators tasarımı, üretimi ve dağıtımı konusunda uzun süredir deneyimlidir. Gelişmiş ultrasonik işleme konusundaki bilgi ve deneyimimiz, müşterilerimize sunduğumuz teklifin bir parçasıdır.
Müşterilerimize, fizibilite testi ve proses optimizasyonu konusunda ilk danışmanlıktan ultrasonik sisteminizin son kurulumuna ve işletimine kadar rehberlik ediyoruz.
Hassas bir şekilde kontrol edilebilen ultrasonik cihazlarımız, enzim aktivitesini, kinetiği, termodinamik özellikleri ve işlem sıcaklığını etkilemeye izin verir.
Güçlü ve güvenilir ultrasonik işlemcilerden oluşan portföyümüz, kompakt el tipi laboratuvar cihazından tezgah üstü ve tamamen endüstriyel işlemcilere kadar tüm ürün yelpazesini kapsar. 200 watt'tan itibaren, tüm ultrasonik cihazlar dijital dokunmatik ekran, akıllı yazılım, uzaktan tarayıcı kontrolü ve entegre bir SD kart üzerinde otomatik veri protokolü ile donatılmıştır. Bireysel olarak ayarlanabilen sonikasyon döngüsü modu (puls modu), ultrasonik tedaviye enzim maruziyetini (zaman ve dinlenme süreleri) ayarlamanıza ve kontrol etmenize izin verir. Hielscher'ın ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır hizmet ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir.
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:

Numune Hacmi Akış Oranı Önerilen Cihaz
1 - 500mL 10 - 200mL/min UP100H
10 - 2000mL 20 - 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 - 20L 0,2 - 4L/min UIP2000hdT
10 - 100L 2 - 10L/min UIP4000hdT
n.a. 10 - 100L/min UIP16000
n.a. daha büyük grubu UIP16000

Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!

Daha fazla bilgi isteyin

Ultrasonik işlemciler, uygulamalar ve fiyat hakkında ek bilgi talep etmek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. Sürecinizi sizinle tartışmaktan ve gereksinimlerinizi karşılayan bir ultrasonik sistem sunmaktan memnuniyet duyacağız!









Lütfen dikkatinizi çekin Gizlilik Politikası.




Hielscher Ultrasonics, dispersiyon, emülsifikasyon ve hücre ekstraksiyonu için yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir.

Yüksek güçlü ultrasonik homojenizatörler laboratuvar Hedef pilot ve Endüstriyel ölçeklemek.



Literatür / Referanslar


Bilmeye Değer Gerçekler

Akustik Kavitasyon Kuvvetleri

Düşük frekanslı, yüksek yoğunluklu ultrasonikasyon (yaklaşık 20 – 50kHz), fiziksel, mekanik ve kimyasal etkiler üreten akustik / ultrasonik kavitasyona neden olur. Akustik kavitasyonun etkileri, bir sıvıya bağlanmış ultrason dalgalarının basınç dalgalanmaları nedeniyle meydana gelen dakika vakum kabarcıklarının oluşumu, büyümesi ve ardından şiddetli çökmesi olarak gözlemlenebilir. Kavitasyon kabarcıklarının patlaması sırasında, küçük alan ve kısa süre ile sınırlı olan sıcak noktalar meydana gelir. Yerel olarak meydana gelen bu sıcak noktalar, en az 5000 K'lık yoğun ısınma, 1200 bar'a kadar basınçlar ve milisaniyeler içinde meydana gelen yüksek sıcaklık ve basınç farkları ile karakterize edilir. Sıvının damlacıkları ve parçacıkları, 208 m/s'ye varan hızlarla sıvı jetlerine hızlandırılır.

Ultrasonik / akustik kavitasyon, enzimlerin yüzeyini aktive eden ve enzimler ile substrat arasındaki kütle transferini destekleyen oldukça yoğun kuvvetler oluşturur (Büyütmek için tıklayın!)

Enzimlerin ultrasonik tedavisi, akustik kavitasyona ve hidrodinamik kesme kuvvetlerine dayanır

Sürecinizi tartışmaktan memnuniyet duyarız.

Let's get in contact.