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溶解微塑料污染的解決方案
【塑料機(jī)械網(wǎng) 科技創(chuàng)新】 南澳大利亞阿德萊德大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，塑料在環(huán)境中分解的副產(chǎn)品可以作為微生物的能源加以利用。據(jù)南澳大利亞媒體Lead的一篇文章稱，盡管家庭廢水和水生系統(tǒng)中的微塑料污染是已知的對(duì)海洋生物和人類健康的威脅，但有效控制和凈化微塑料的先進(jìn)技術(shù)在很大程度上仍不發(fā)達(dá)。根據(jù)發(fā)表在《物質(zhì)》雜志上的一項(xiàng)研究，研究人員正通過使用帶有氮的微小螺旋形碳基磁鐵來解決這一問題，以幫助促進(jìn)一種分解微塑料的化學(xué)物質(zhì)的生成。
這項(xiàng)研究的資深作者、阿德萊德大學(xué)化學(xué)工程教授Shaobin Wang說，“微塑料在水中傳播時(shí)會(huì)吸附有機(jī)和金屬污染物，當(dāng)它們?cè)谒袀鞑r(shí)，這些有害物質(zhì)會(huì)釋放到水生生物中，導(dǎo)致它們?cè)谑澄镦溨幸宦防鄯e。碳納米刺激物足夠堅(jiān)固和穩(wěn)定，可以將這些微塑料分解成不會(huì)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成如此威脅的化合物。”
雖然通常肉眼看不見，但微塑料是無處不在的污染物。有些物質(zhì)，例如在流行化妝品中發(fā)現(xiàn)的去角質(zhì)珠，實(shí)在太小，無法在工業(yè)水處理過程中過濾掉。另一些則是間接產(chǎn)生的，因?yàn)楸┞对陉柟夂蜕匙酉碌乃芰掀?/a>等較大的碎片會(huì)降解。
為了分解微塑料，研究人員必須制造一種叫做活性氧的短命化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物會(huì)引發(fā)連鎖反應(yīng)，將組成微塑料的各種長(zhǎng)分子切割成微小的無害碎片，溶解在水中。
Wang說，這些中間產(chǎn)物和副產(chǎn)品可以作為藻類等微生物的能源加以利用。他說：“如果塑料污染物可以被重新用作藻類生長(zhǎng)的食物，這將是利用生物技術(shù)以既環(huán)保又經(jīng)濟(jì)的方式解決環(huán)境問題的一次勝利。”
活性氧通常使用諸如鐵或鈷等重金屬來生產(chǎn)，這些重金屬本身就是危險(xiǎn)的污染物，因此不適合在環(huán)境中使用。研究人員發(fā)現(xiàn)碳納米管是一種更環(huán)保的解決方案。
形狀像彈簧的碳納米管催化劑在短短8小時(shí)內(nèi)去除了相當(dāng)一部分的微塑料，同時(shí)在分解微塑料所需的苛刻氧化條件下保持自身的穩(wěn)定性。
碳納米管的卷曲形狀增加了穩(wěn)定性并使反應(yīng)表面積大化。通過將少量錳埋在納米管表面以下，以防止其滲入水中，微小的彈簧就具有了磁性。
該項(xiàng)目的聯(lián)合負(fù)責(zé)人、阿德萊德大學(xué)化學(xué)工程研究員Xiaoguang Duan博士說：“能利用磁性納米管特別令人興奮，因?yàn)檫@使得從廢水流中收集它們，以便在環(huán)境修復(fù)中重復(fù)使用變得更加容易。”
由于沒有兩種微塑料在化學(xué)上是相同的，研究人員的下一步工作將是確保納米探針對(duì)不同組成、形狀和來源的微塑料起作用。他們還打算繼續(xù)嚴(yán)格確認(rèn)在微塑料分解過程中作為中間體或副產(chǎn)品出現(xiàn)的任何化合物的無毒性。
這項(xiàng)研究得到了澳大利亞研究委員會(huì)、中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金和廣東省科學(xué)技術(shù)計(jì)劃的支持。
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