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Deciphering the Synergistic Role of Chemisorbed Phosphate on FeOOH for High-Efficiency Overall Water Splitting
DOI: 10.1039/D5GC01624J, PaperXiaoqian Du, Junjun Zhang, Mengyuan Zhang, Huilong Wei, Xiu Lin, Wen Guo, Pengfei Zhang, Zheng-Hong Luo
Oxyanion adsorption engineering has recently emerged as a hotspot in the electrocatalysis due to its pivotal role in enhancing water oxidation performance. However, the simultaneous optimization of both oxygen evolution...
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Renewable Aromatic Production from Waste: Exploring Pathways, Source Materials, and Catalysts
DOI: 10.1039/D4GC05683C, Tutorial ReviewRipsa Rani Nayak, Navneet Kumar Gupta
The growing demand for aromatic compounds, essential in industries like pharmaceuticals, agrochemicals, and materials manufacturing, coupled with rising environmental concerns, has driven significant research toward renewable production pathways. Traditionally, aromatic...
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Conversion of biomass-derived monosaccharides to 2-methylfuran in supercritical acetone
DOI: 10.1039/D5GC01910A, PaperQiufu Zeng, Chenyu Ge, Qianxin Sun, Xi Li, Changwei Hu
2-Methylfuran (2-MF) is an important organic intermediate with a wide range of applications in pharmaceutical, pesticide and fine chemical industries. The existing industrial route to 2-MF relies on the energy-intensive,...
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Anaerobic Digestion-derived Digestate Valorization: Green Chemistry Innovations for Resource Recovery and Reutilization
DOI: 10.1039/D5GC01053E, Tutorial ReviewSamuel Jacob, Debajyoti Kundu, Anjani Devi Chintagunta, Sampath K Nunne, Palas Samanta, Chandan Mahata, Sukhendu Dey, RG Shibirathna, Arun Barathi, Sunil Kumar, Zhiwu Drew Wang, Gaurav Goel
Anaerobic digestion (AD) plays a crucial role in sustainable waste management, converting biowaste into biogas while generating digestate as a nutrient-rich by-product. This review explores innovative digestate valorization strategies through...
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Two-step continuous flow aerobic oxidation of cannabidiol to cannabinoquinone derivatives
DOI: 10.1039/D5GC01304F, PaperManuel Zielke, Christof Aellig, Dominique M. Roberge, Christopher A. Hone, C. Oliver Kappe
A two-step continuous flow synthesis using molecular oxygen to prepare cannabidiol quinone derivative, Etrinabdione, under sustainable conditions is reported.
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Oxygen-harvesting carbon dot photocatalysts for ambient tandem oxidative synthesis of quinazolin-4(3H)-ones
DOI: 10.1039/D5GC00962F, PaperBidyutjyoti Dutta, Bramhaiah Kommula, Kiran Kanwar, Ankur K. Guha, Ujjal K. Gautam, Diganta Sarma
An efficient photocatalytic route to one pot oxidative synthesis of quinazolin-4(3H)-ones using acidic and oxygenphilic waste derived carbon dots as an inexpensive metal-free photocatalyst cum oxidant.
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Soft glass interphase engineering for ultra-stable aluminum metal batteries
DOI: 10.1039/D5GC01118C, PaperShibin Zhang, Yan Xu, Danni Zhang, Lishun Bai, Yue Liu, Ying He, Feiyan Yu, Chengjun Liu, Sijie Li, Zhi Chang
An eco-friendly soft ZnP-H2Im glass protects Al metal by enabling uniform Al-ion transport and nucleation. Al-metal cells achieve >10 000 h of cycle life and retain 95% of their capacity after 200 cycles when assembled with organic cathodes.
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Visible-light-induced selenium-mediated cascade cyclization of 2-isocyanobenzonitriles with secondary amines to access indole-fused polycyclics
DOI: 10.1039/D5GC01245G, PaperDongping Xu, Lizhen Jin, Mengya Huang, Wu Zhang
Controllable synthesis of indolo[2,3-b]quinoxalines and imidazo[4,5-b]indoles was achieved through the cascade cyclization of 2-isocyanobenzonitriles with secondary amines. An intramolecular EDA complex triggered this photochemical radical process.
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Multidimensional metabolic engineering of Yarrowia lipolytica for highly efficient biosynthesis of betulinic acid
DOI: 10.1039/D5GC01276G, PaperXiaoyan Li, Liangcheng Jiao, Guowei Zhao, Yunchong Li, Yunjun Yan, Jinyong Yan
Yarrowia lipolytica was engineered for high-level betulinic acid production via modular pathway and organelle engineering, precursor and redox optimization, metabolic rewiring, and 3 L fermentation using cost-effective carbon sources.
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Polymer monomers fabricated from biomass platform molecules over metal-free catalysts
DOI: 10.1039/D5GC01162K, PaperSiwei Xu, Nian Xiang, Jie He, Yang Li, Huankun Nie, Liang Huang, Chongbei Wu, Zehui Zhang
A biomass-derived carbon catalyst is reported to facilitate the synthesis of 2,5-furandicarboxylic acid and glycolic acid through the selective oxidation of 5-hydroxymethylfurfural and 1,3-dihydroxyacetone, respectively.
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Rational design of a cost-efficient and eco-friendly fluorinated ether for high-energy and long-lived Li-metal batteries
DOI: 10.1039/D5GC00474H, PaperNan Li, Xue Han, Xinke Cui, Longji Xu, Chenxi Liu, Qiao Han, Kai Xi, Zhenglong Xu, Xiaobing Dai, Chong Mao, Lewen Yang, Weijiang Xue
The rational design for a cost-efficient and eco-friendly fluorinated ether for high-energy and long-lived Li-metal batteries.
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Machine learning-guided optimization for ionic liquid-based polyethylene terephthalate waste recycling
DOI: 10.1039/D5GC01998B, Paper
Open Access 
  This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Ji Gao, Wenbo Peng, Andres Galindo, Ethan Slaton, Jose Perez Martinez, Guanghui Lan, Zhaohui TongIonic liquid (IL)-catalyzed polyethylene terephthalate (PET) glycolysis has emerged as a promising method for recycling valuable monomers for high-quality polymer production. However, traditional approaches rely heavily on trial-and-error and time-consuming...
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Fluorine-free Polysiloxane-based Single-Ion Conducting Polymer Electrolyte for Lithium-Metal Batteries
DOI: 10.1039/D5GC00252D, Paper
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Leo Gräber, Vittorio MARANGON, Manish Kumar, Marcel Weil, Dominic BresserHerein, the synthesis and comprehensive characterization of a new, completely fluorine-free single-ion conducting polymer electrolyte (SIPE) for lithium-metal batteries is reported. For this new SIPE, lithium(4-styrenesulfonyl)(dicyanomethide) has been grafted onto...
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A “wave-riding” biocatalysis: all-enzyme system toward genuine-green and flexible manufacture of machine-washable dyed wool fabrics
DOI: 10.1039/D5GC01614B, PaperXinrui Zhang, Jun Wang, Man Zhou, Yuanyuan Yu, Ping Wang, Qiang Wang
The well-known phenomenon of felt shrinkage that occurs during home laundry of wool textiles has long bothered consumers. Currently, to address this issue, factories have no choice but to employ...
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Highly selective, catalyst-free CO2 reduction in strong acid without alkali cations by a mechanical energy-induced triboelectric plasma-electrolytic system
DOI: 10.1039/D5GC00977D, CommunicationHui Hu, Nannan Liu, Qinglong Ru, Wei Jiang, Yongcui Yang, Kailan Ma, Lixiang Meng, Zuliang Du, Bao Zhang, Gang Cheng
A mechanical energy-driven hybrid triboelectric plasma-electrochemical system in strong acids was constructed to trigger CO2 reduction at room temperature and atmospheric pressure without catalysts or alkali cations.
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Imballaggi.
Luigi Campanella, già Presidente SCI
Ricordo sempre con grande interesse ed un po’di nostalgia un progetto scientifico sul packaging alimentare a cui lavoravo da giovane e dedicato al controllo del rilascio da parte dei contenitori di composti che potevano danneggiare l’alimento contenuto rendendolo nocivo al consumatore. Una grande realtà industriale del tempo aveva supportato una mia idea, dotare le scatole di carne di un elettrodo sensore capace di individuare la variata composizione dell’alimento a seguito del rilascio dal contenitore.
La ricerca si concentrò sulla ottimizzazione del materiale del contenitore ai fini del non rilascio entro limiti temporali fissati dalla strategia industriale e sulla scelta del migliore elettrodo sensore. La ricerca andò avanti e poi si fermò per le difficoltà ad ottenere risultati che potessero sostenere da parte dell’industria il cambio delle tradizionali scatolette del tempo. Da allora molto tempo è trascorso ed il packaging alimentare è divenuto un tema prioritario.
L’attenzione crescente del settore dei materiali per l’imballaggio alimentare è in continua evoluzione per affrontare e rispondere alle nuove sfide della società. I consumatori richiedono sempre più alimenti di qualità superiore e più sicuri. Inoltre, negli ultimi anni, si è sviluppata la preoccupazione per l’impatto negativo sull’ambiente dovuto alla non biodegradabilità delle plastiche convenzionali. Soddisfare tutte queste esigenze richiede lo sviluppo di materiali nuovi, sicuri e sostenibili. Pertanto, in linea con la recente “Strategia dal produttore al consumatore” pubblicata dalla Commissione Europea in materia di imballaggi alimentari, si prevede la revisione della legislazione vigente “per migliorare la sicurezza alimentare e la salute pubblica, in particolare riducendo l’uso di sostanze chimiche pericolose” e sostenere l’uso di soluzioni di imballaggio innovative e sostenibili che utilizzino materiali ecocompatibili.
Queste azioni sono necessarie per raggiungere l’obiettivo della strategia di “creare un sistema alimentare equo, sano e rispettoso dell’ambiente“, come parte centrale del Green Deal europeo (Commissione Europea, 2020 ). I materiali di origine biologica e/o biodegradabili vengono promossi come sostituti dei materiali a base di petrolio per applicazioni di imballaggio alimentare. La loro sicurezza deve essere valutata poiché componenti del materiale possono essere rilasciati negli alimenti e potrebbero avere un impatto negativo sulla salute dei consumatori.
L’identificazione delle sostanze chimiche che migrano dai materiali di imballaggio è un compito estremamente difficile, poiché solitamente la composizione chimica delle formulazioni utilizzate nella produzione di questi materiali non è completamente nota. Inoltre, composti sconosciuti come prodotti di degradazione, impurità, prodotti di reazione, ecc. possono essere presenti anche nel prodotto finale e migrare nell’alimento, con conseguente esposizione dei consumatori.
Per affrontare questo compito impegnativo, si stanno applicando metodologie non mirate che utilizzano la spettrometria di massa ad alta risoluzione.
L’IoT (Internet of Things) sta rivoluzionando la produzione e distribuzione dei prodotti, aprendo la strada a un futuro sempre più connesso – industria del packaging inclusa – con vendite globali stimate per 2,5 miliardi di dollari entro il 2025. Quando un grado avanzato di tecnologia viene applicato al packaging, si è soliti parlare di “smart packaging” o imballaggio intelligente. Con questo termine ci si riferisce a quei sistemi di confezionamento caratterizzati da funzioni e servizi evoluti che superano il semplice scopo di contenere dei prodotti. Si tratta di vere e proprie soluzioni tecnologiche, che rendono il packaging più attivo e in grado di dialogare con l’ambiente per essere sempre più efficiente per produttori e consumatori.
Il concetto di imballaggio intelligente deriva da quello più ampio di “functional packaging”, che viene trattato a livello europeo nel Regolamento CE 450 / 2009. Questo tipo di soluzioni viene classificato in tre diverse macrocategorie:
Imballaggi attivi: dotati di materiali tecnologici che interagiscono con il prodotto e intervengono in modo diretto su fattori come luce, ossigeno e umidità, a favore della qualità di prodotti e della loro durabilità;
Imballaggi intelligenti: capaci di comunicare grazie ad indicatori e sensori posti all’interno o all’esterno della confezione per fornire informazioni e dettagli sullo stato del prodotto;
Imballaggi connessi: integrano tecnologie come codici QR o tag RFID, che consentono di interagire con il prodotto, migliorando notevolmente l’esperienza di utilizzo da parte del consumatore.
Nell’elaborazione dei sistemi attivi vengono utilizzati materiali nuovi e sostenibili. Le ultime tendenze nella tecnologia del packaging attivo riguardano lo sviluppo di nanomateriali con proprietà migliorate, l’applicazione della nanotecnologia per l’incapsulamento di principi attivi e lo sviluppo di nanosistemi come vettori di composti bioattivi.
Monomer recycling of virgin polycarbonate (PC), end-of-life PC and PC-ABS blends by Ni-catalyzed reductive depolymerization
DOI: 10.1039/D4GC06438K, CommunicationCarlos Marquez, Annelore Aerts, Dambarudhar Parida, Illian Glassee, Harisekhar Mitta, Lingfeng Li, Kevin M. Van Geem, Karolien Vanbroekhoven, Elias Feghali, Kathy Elst
The reductive depolymerization of polycarbonate using affordable, heterogeneous and non-noble Ni catalysts was achieved, efficiently breaking down PC back to its monomer, bisphenol-A, in high yields.
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Organocatalytic aqueous formulations: green organocatalytic hydrophobization of heterogeneous polysaccharide-based materials in water through “on-water” mechanisms
DOI: 10.1039/D4GC06342B, Paper
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Rana Alimohammadzadeh, Dylan Ferreira, Zine Eddine Hamdouche, Tanel Mõistlik, Armando CórdovaGreen chemistry and sustainable technology for the fabrication of hydrophobic heterogeneous polysaccharide-based materials.
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Electrosynthesis of nitriles from primary alcohols and ammonia on Ni catalysts
DOI: 10.1039/D5GC00572H, Paper
Open Access 
  This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported Licence.Yiying Xiao, Chia Wei Lim, Linfeng Gao, Ning YanElectrosynthesis of nitriles from primary alcohols and ammonia was achieved using a simple Ni catalyst, with the highest benzonitrile faradaic efficiency being 62.9% and yields of up to 61.1%.
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Solvent-promoted Catalyst-free Aminolytic Degradation for Chemical Recycling of Single and Mixed Plastic Wastes
DOI: 10.1039/D5GC01068C, Paper
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 3.0 Unported Licence.Kai Cheng, Yu-I Hsu, Hiroshi UyamaThe large-scale production of commodity plastics with poor degradability presents significant environmental and human health challenges. Instead of relying on landfilling or mechanical recycling, chemical recycling of plastic waste provides...
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