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    Title: 綠色材料-生物可分解聚酯材料PHA生產、應用與分解技術開發(III)
    Authors: 董崇民
    Contributors: 淡江大學化學工程與材料工程學系
    Date: 2004
    Issue Date: 2010-01-11 11:51:54 (UTC+8)
    Abstract: 在各種生物可分解性塑膠中,若要同時考慮「環境友好材料」與「清潔生產」時,則微生物醱酵型的聚羥基烷酯類(PHA)就成了最適合的選擇。環境中微生物合成之聚羥基烷酯具有與石化塑膠相似的物化特性,因此可以用為取代目前廣泛使用的石化合成塑膠。本整合計畫即著重於建立我國綠色材料產業之原料生產技術及應用設計。第三年(92年度)共有九個子計劃,包括上游之菌株篩選、微生物發酵生產、功能性高分子生產到中游之高分子材料摻合與加工,物性及機械性質檢測,最後是下游之應用評估,包括生物相容性及生醫材料評估。台大黃世佑教授利用嗜鹽菌Haloferax mediterranei以及Pseudomonas oleovorans,添加各種碳源及調整其他培養基組成濃度,以期獲得具有功能性官能基之PHA,同時找出較佳生產條件,結果顯示利用二階段方式餵食嗜鹽菌,可在不同時間得到不同組成之PHBV共聚合體;而餵食官能基單體給Pseudomonas oleovorans,則可得到具官能基之PHA。輔仁大學楊美桂教授從學校排水溝篩選出之紫色非硫黃光合菌,可合成聚羥基烷酯,並進行PHA合成基因之選殖(phaZ, phaC, phaP, phaR, phaA, phaB),與資料庫進行比對分析,另外光合菌FJ1可利用廢水生長以降低培養成本,量產PHB,並可降低污水COD及BOD。大同大學陳志成教授以採用重覆式批次饋料醱酵嗜鹽菌,利用廉價的擠壓米糠、澱粉來生產PHA。發現導電度維持在3.0 S/m的饋料醱酵中,在82 hr可得菌體量為117 g/L,而PHA含率可達54.1% g/g菌體。在更長期的醱酵程序中,菌體濃度可達140 g/L,PHA濃度可達77.8 g/L,PHA含量為55.6 %。淡江大學 董崇民 教授利用不同製膜方法得到具有不同孔隙度、分子量和結晶度的PHB及PHBV薄膜。另外為了了解薄膜的降解情形,進行酵素水解和活性污泥分解實驗,最後利用刮膜的方式製作不同含藥量的薄膜,然後在磷酸鹽緩衝溶液中進行四環素藥物藥物釋放的實驗。宜蘭大學賴森茂教授探討PHB與天然澱粉於塑譜儀混練下進行合膠試驗。澱粉先作物理性改質,及澱粉糊化並添加甘油,即為熱可塑性澱粉,再依不同比例添加PHB,探討在製備與加工的過程中,性質上的差異並尋求性質的最佳化。淡江大學林國賡教授研究以熔融混煉法與共溶劑法製備PHBV/PCL、PHB/PCL、PHBV/PEO之聚摻合物,對這些摻合體進行物理和機械性質測試。結果發現PHBV/PCL與PHB/PCL聚摻合物為不相容性系統,而PHBV/PEO為部分相容性系統,最後以平板式流變儀來量測其熔融動態與穩態流變性質。輔仁大學周秀慧教授評估嗜鹽菌生產出的PHBV的生物相容性,可分為活體外(in vitro)細胞株培養實驗與小鼠(in vivo)皮下植入實驗。結果發現由嗜鹽菌所生產的PHBV具有高度的生物相容性,同時植體在第八個月幾乎分解殆盡,適合產業化發展及進一步開發其他的生物醫學應用。淡江大學鄭廖平教授將已接枝聚丙烯酸之PHB薄膜固定離胺酸,然後將各種改質與未改質薄膜進行骨母細胞(hFOB 1.19)培養,以探討其生物相容性,結果顯示細胞在多孔型薄膜上之貼附與生長情形優於緻密型薄膜,聚丙烯酸會抑制細胞之成長,而離胺酸則可提升。輔仁大學呂誌翼教授探討PHA在環境中進行分解時之微生物族群變化,並由此研究中探討分解PHA的微生物菌種及其機制,篩選出對PHA分解力強之微生物菌株,並進行微生物菌株對PHA分解之條件探討,以建立微生物分解PHA之生物分解技術。
    Relation: 2004永續發展科技與政策研討會論文集,頁121-135
    Appears in Collections:[化學工程與材料工程學系暨研究所] 會議論文

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