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Cutting-Edge Development of Non-Isocyanate Polyurethane (NIPU) Foams: From Sustainable Precursors to Environmental Impact Evaluation
DOI: 10.1039/D4GC05796A, Critical Review
Open Access 
  This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Federica Orabona, Federica Recupido, Giuseppe Cesare Lama, Krzysztof Polaczek, Francesco Taddeo, Tapio Salmi, Martino Di Serio, Letizia Verdolotti, Vincenzo RussoPolyurethane (PU) foams represent a wide class of polymeric materials, having implications in different sectors from automotive, packaging, cushioning/bedding to construction. However, their synthesis requires the use of petrol-based components;...
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One-pot one-step enzymatic synthesis of 5-(aminomethyl)-2-furancarboxylic acid from 5-(hydroxymethyl) furfural
DOI: 10.1039/D4GC06452F, Paper
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Eleonora Fornoni, Ammar Al-Shameri, Pablo Dominguez de Maria, Volker Sieber5-(aminomethyl)-2-furancarboxylic acid (AMFCA) represents a biogenic replacement to fossil-based monomers for the production of semi-aromatic polyamides, thermoplastics widely used in the automotive, electrical and packaging industries. AMFCA has been synthetized...
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How to correctly evaluate greenness, whiteness and other “colours”? Introducing general rules of a good evaluation practice
DOI: 10.1039/D5GC00615E, Perspective
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Paweł Mateusz NowakProposal of a general set of universal rules allowing an increase in the scientific value provided by the evaluation of greenness and other “colours”.
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Degradable Thermosets from Cellulose Acetate Allyl Carbonate via Thiol-ene Click Chemistry
DOI: 10.1039/D5GC00794A, PaperJaeheon Kim, Emily Prebihalo, Mayuri K. Porwal, Nathan Rackstraw, Tyler J. Weinstein, Ben Reiner, Kelli Ogawa, Paul Jakob Dauenhauer, Theresa M Reineke, Lyndsay Leal
The development of degradable thermosets from renewable resources addresses the pollution associated with fossil fuel-based plastics. Here, degradable thermosets with controllable hydrophobicity and mechanical properties were prepared from renewable cellulose....
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Asymmetric defective site-triggered triple synergistic modulation in nanoconfined aerogel for superior electrochemical conversion of low-concentration nitrate into ammonia
DOI: 10.1039/D5GC00830A, PaperKe Wang, Tong Zhao, Shiyu Zhang, Rupeng Wang, Meng Wang, Zixiang He, Shih-Hsin Ho
A synergistic strategy combining nanoconfinement with defect engineering is proposed to boost nitrate electroreduction via concentrating nitrate, enhancing nitrate adsorption, accelerating water dissociation, and suppressing hydrogen evolution.
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Platinum nanoparticle-doped recycled PLA filament for sustainable additive manufactured electrocatalytic architectures
DOI: 10.1039/D5GC00851D, Paper
Open Access   This article is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 Unported Licence.Karen K. L. Augusto, Robert D. Crapnell, Elena Bernalte, Hayley G. Andrews, Orlando Fatibello-Filho, Craig E. BanksPt nps were produced on graphite flakes using an eco-friendly aqueous synthesis and no additional reagents/solvents. This was used to make a bespoke filament from recycled PLA and bio-based castor oil, using only 5 minutes of thermal mixing.
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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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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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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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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
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  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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