Ultrasonically thúc đẩy tái chế nhựa enzym
Ultrasonication cho tái chế nhựa enzym
Cường độ cao, ultrasonication tần số thấp là nổi tiếng với các hiệu ứng của nó trên các phản ứng enzym. Sonication có thể được sử dụng cho cả hai, kích hoạt và ngừng hoạt động của các enzym. Kiểm soát sonication ở biên độ thấp đến trung bình kích hoạt các enzym và thúc đẩy sự chuyển giao khối lượng giữa các enzym và chất nền, mà kết quả trong hoạt động xúc tác tăng của các enzym.
Sonication thay đổi đặc điểm enzyme do đó thúc đẩy hoạt động của enzyme. Xử lý chất nền siêu âm tăng tốc các phản ứng enzym.
Siêu âm trộn thúc đẩy sự chuyển giao khối lượng giữa các enzym và chất nền nhựa, để enzyme có thể xâm nhập và làm suy giảm sự tan chảy của vật nuôi có tính kết tinh cao. Là một năng lượng hiệu quả và dễ dàng hoạt động công nghệ, sonication giúp tái chế PET chi phí-hiệu quả và thân thiện với môi trường.
Siêu âm phân tán của enzyme và chất nền
Ultrasonically tạo ra cắt và vi hỗn loạn nổi tiếng với hiệu quả cao của họ khi nói đến phân tán các ứng dụng. Các ultrasonically gây ra sự phân tán của các tập hợp enzyme cũng như các chất nền agglomerates cải thiện hoạt động xúc tác enzym kể từ sự phân hủy của các tập hợp phân tử và agglomerates làm tăng diện tích bề mặt hoạt động giữa các enzym và chất nền cho phản ứng.
UIP4000hdT, một bộ xử lý siêu âm mạnh mẽ 4000 watt
Ultrasonically thúc đẩy Cutinase enzyme
Sonication đã cho kết quả tốt trong việc kích hoạt của enzyme utinase Thc_Cut1 liên quan đến hoạt động thủy phân PET của nó. Sự suy thoái enzym ultrasonically nâng cao của PET dẫn đến sự gia tăng 6,6 lần của các sản phẩm suy thoái phát hành so với vật nuôi không được điều trị. Tăng tỷ lệ phần trăm tinh thể (28%) trong PET bột và phim dẫn đến sản lượng thủy phân thấp hơn, mà có thể được liên quan đến các avaialbility bề mặt hạ xuống. (CF. Nikolaivits et al. 2018)
- tăng cường hoạt động của enzyme
- tăng tốc phản ứng enzym
- kết quả trong các phản ứng hoàn chỉnh hơn
Về tái chế nhựa enzym
Các enzyme hydrolyse lá-chi nhánh phân compost cutinase (LLC) xảy ra trong bản chất và cắt giảm các liên kết giữa hai khối xây dựng của polyethylene terephthalate (PET), terephthalate và ethylene glycol. Tuy nhiên, hiệu quả tổng thể của enzyme và độ nhạy nhiệt của nó là các yếu tố hạn chế phản ứng, làm giảm đáng kể hiệu quả của quá trình. Chi nhánh lá phân compost enzyme cutinase bắt đầu suy giảm ở 65 ° c, trong khi quá trình suy thoái PET yêu cầu nhiệt độ 72 ° c hoặc cao hơn, nhiệt độ mà tại đó PET bắt đầu tan chảy. Molten PET là yếu tố quá trình quan trọng kể từ sự tan chảy cung cấp một diện tích bề mặt cao hơn, nơi enzyme có thể làm việc trên.
Reasearchers đã tái thiết kế tự nhiên xảy ra lá chi nhánh phân compost cutinase enzyme và thay đổi các axit amin tại các trang web ràng buộc của nó. Điều này dẫn đến một enzym đột biến cho thấy một hoạt động tăng lên 10.000 lần trong việc phá vỡ trái phiếu PET (so với enzyme LLC bản địa) và cải thiện đáng kể nhiệt ổn định. Điều này có nghĩa là enzyme đột biến mới không phá vỡ ở 72 ° c, nhiệt độ mà PET bắt đầu tan chảy.
Siêu âm phân tán và kích hoạt bề mặt thúc đẩy phản ứng xúc tác điều hướng enzym. Các thông số sonication cụ thể như biên độ siêu âm, thời gian, nhiệt độ và áp suất có thể được điều chỉnh chính xác theo loại enzyme để tăng hoạt tính xúc tác của nó. Các thông số xử lý siêu âm và các hiệu ứng của chúng trên enzyme phụ thuộc vào loại enzyme cụ thể, thành phần axit amin và cấu trúc conformational. Qua đó, mỗi loại enzyme có điều kiện quá trình tối ưu trong đó đạt được kích hoạt enzyme tối ưu.
- tăng khối lượng chuyển
- Tăng tỷ lệ liên tục
- Tăng hiệu quả xúc tác
- Chính xác điều khiển để đáp các enzym ' ngọt tại chỗ
- Thử nghiệm RiskFree
- Linearly có khả năng mở rộng
- Hiệu quả
- An toàn và đơn giản để hoạt động
- bảo trì thấp
- nhanh chóng RoI
- môi trường thân thiện
Xe tăng với máy siêu âm 8kW (4X UIP2000hdT) và khuấy
Bộ xử lý siêu âm hiệu suất cao cho các phản ứng enzym
Hielscher Ultrasonics là thời gian dài kinh nghiệm trong thiết kế, sản xuất và phân phối ultrasonicators hiệu suất cao cho các ứng dụng điện trong phòng thí nghiệm và công nghiệp. Kiến thức và kinh nghiệm của chúng tôi trong xử lý siêu âm tinh vi là một phần của cung cấp chúng tôi cung cấp cho khách hàng của chúng tôi.
Chúng tôi hướng dẫn khách hàng của chúng tôi từ tư vấn đầu tiên về kiểm tra tính khả thi và tối ưu hóa quá trình để cài đặt cuối cùng và hoạt động của hệ thống siêu âm của bạn.
Thiết bị siêu âm kiểm soát chính xác của chúng tôi cho phép ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme, kinetics, thuộc tính thăng giáng nhiệt cũng như nhiệt độ xử lý.
Danh mục các bộ vi xử lý siêu âm mạnh mẽ và đáng tin cậy của chúng tôi bao gồm toàn bộ phạm vi từ thiết bị phòng thí nghiệm cầm tay nhỏ gọn đến bộ vi xử lý băng ghế và công nghiệp đầy đủ. Từ 200 Watts trở lên, tất cả các thiết bị siêu âm được trang bị một màn hình cảm ứng kỹ thuật số, phần mềm thông minh, điều khiển trình duyệt từ xa và protocolling dữ liệu tự động trên một thẻ SD tích hợp. Các cá nhân điều chỉnh chế độ sonication chu kỳ (chế độ Puls) cho phép thiết lập và kiểm soát việc tiếp xúc với enzyme (thời gian và nghỉ ngơi thời kỳ) để điều trị bằng siêu âm. Mạnh mẽ của thiết bị siêu âm của Hielscher cho phép 24/7 hoạt động ở nhiệm vụ nặng nề và trong môi trường đòi hỏi.
Bảng dưới đây cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của máy siêu âm:
| batch Khối lượng | Tốc độ dòng | Thiết bị khuyến nghị |
|---|---|---|
| 1 đến 500ml | 10 đến 200mL / phút | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400mL / phút | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 đến 20L | 00,2 đến 4L / phút | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L / phút | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 đến 100L / phút | UIP16000 |
| N.A. | lớn hơn | Cụm UIP16000 |
Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!
Công suất cao siêu âm homogenizers từ Phòng thí nghiệm đến Pilot và Công nghiệp Quy mô.
Văn học/tài liệu tham khảo
- V. Tournier, C. M. Topham, A. Gilles, B. David, C. Folgoas, E. Moya-Leclair, E. Kamionka, M.-L. Desrousseaux, H. Texier, S. Gavalda, M. Cot, E. Guémard, M. Dalibey, J. Nomme, G. Cioci, S. Barbe, M. Chateau, I. André, S. Duquesne, A. Marty (2020): An engineered PET depolymerase to break down and recycle plastic bottles. Nature 580(7802): 216-219.
- Efstratios Nikolaivits, Maria Kanelli, Maria Dimarogona, Evangelos Topakas (2018): A Middle-Aged Enzyme Still in Its Prime: Recent Advances in the Field of Cutinases. Catalysts 2018, 8, 612.
- Pellis, A.; Gamerith, C.; Ghazaryan, G.; Ortner, A.; Herrero Acero, E.; Guebitz, G.M. (2016): Ultrasound-enhanced enzymatic hydrolysis of poly(ethylene terephthalate). Bioresour. Technol. 218, 2016. 1298–1302.
- Meliza Lindsay Rojas; Júlia Hellmeister Trevilin; Pedro Esteves Duarte Augusto (2016): The ultrasound technology for modifying enzyme activity. Scientia Agropecuaria 7 /2, 2016. 145–150.
- Shamraja S. Nadar; Virendra K. Rathod (2017): Ultrasound assisted intensification of enzyme activity and its properties: a mini-review. World J Microbiol Biotechnol 2017, 33:170.
Sự kiện đáng biết
Lực cavitation âm thanh
Tần số thấp, ultrasonication cường độ cao (xấp xỉ 20 – 50kHz) gây ra âm thanh/siêu âm cavitation mà sản xuất các hiệu ứng vật lý, cơ học và hóa học. Những ảnh hưởng của cavitation âm thanh có thể được quan sát thấy như sự hình thành, tăng trưởng và sau đó sự sụp đổ bạo lực của bong bóng chân không phút, xảy ra do biến động áp lực của sóng siêu âm kết hợp thành một chất lỏng. Trong quá trình nổ bong bóng cavitation, cái gọi là điểm nóng xảy ra, được giới hạn trong không gian nhỏ và thời gian ngắn. Những điểm nóng xảy ra tại địa phương được đặc trưng bởi sưởi ấm cường độ tối thiểu 5000 K, áp suất lên đến 1200 Bar, và chênh lệch nhiệt độ và áp suất cao xảy ra trong vòng mili giây. Các giọt và hạt của chất lỏng được đẩy nhanh vào các máy bay phản lực chất lỏng với vận tốc lên đến 208m/s.
Điều trị bằng siêu âm enzyme dựa trên cavitation âm thanh và lực cắt thủy động của nó