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发布: 7:05am 08/12/2024

微塑胶

海绵

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去除率达99.8%  新型海绵可吸水中微塑

绿量无穷 | 去除率达99.8%  新型海绵可吸水中微塑//主//头
陆团队研制新型材料,可去除水中99.8%微塑胶。图为全生物质纤维海绵吸附多种微塑胶后的电镜图片,彩色部分为微塑胶、灰色部分为海绵。(研究团队提供)

(北京7日综合电)由于环境中存在大量塑胶垃圾,在数百年内进入陆地和水环境中的将持续增加。武汉大学资源与环境科学学院教授邓红兵带领团队,研制一种新型全生物质纤维,具有多孔结构和丰富的表面官能团,可以吸附来自食品包装、纺织品和其他工业产品中的多种常见微塑胶。相关成果于近日发表于国际期刊《科学进展》。

武汉大学团队研制

研究团队利用灌溉水、湖水、海水和池塘水4种实际水源的样本对材料性能进行了评估,发现这种材料的吸附能力基本上不受水中无机颗粒、重金属、有机污染物和微生物的影响,确定了其在实际水域中的稳定性。研究显示,这种新型全生物质纤维海绵在第一次吸附回圈中可以去除水中99.8%的微塑胶,五个回圈后,仍保持了超过95%的去除率,表明它具有良好的可重复使用性。

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据《扬子晚报》报道,微塑料一般指直径小于5毫米的塑料颗粒,广泛存在于海洋、淡水、饮用水和空气中,对人类健康和自然环境构成潜在威胁。

不会对水体产生二次污染

邓红兵近6年来持续开展微塑料去除研究。前期,团队发现将废弃小龙虾壳通过酸碱处理,可以获得甲壳素纤维骨架材料,不仅能够有效捕获微塑料,且不会对水体产生二次污染。据此,团队深入攻关,构建了一种纯甲壳素海绵,对微塑料展现出良好的吸附能力。

如何更进一步提升微塑料去除能力?在前期工作基础上,团队进一步引入棉纤维素,构建了甲壳素纳米纤维网络和棉花来源的纤维素微纤维互穿的多级纤维框架结构,并研制出一种新型全生物质纤维海绵。

邓红兵介绍,该材料可以通过物理拦截、静电吸引和多种分子间相互作用等方式去除微塑料,且在无机颗粒、重金属、有机污染物和微生物等环境因素影响下,仍可保持稳定吸附性。未来,可广泛应用于净水器滤芯、大规模自来水纯净装置、污水处理厂等场景。

“我们认为大量制作这种海绵的可行性很高,因为除了原料简单外,材料制作所需的仪器,如冷冻干燥机和机械搅拌器也是常见的。”论文第一作者、武汉大学博士后吴洋介绍,团队实验室现在每周大约可以生产1平方公尺的海绵。

邓红兵指出,微塑料具有颗粒小、比表面积大等特点,使其对持久性有机污染物、重金属和抗生素等有较强的吸附富集能力,从而成为污染物的载体。下一步,团队将针对微塑料复合污染物的去除开展重点研究。

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中国团队研制新型材料,可去除水中99.8%微塑胶。图为被制备成各种大小和形状的全生物质纤维海绵 。(研究团队提供)
绿量无穷 | 去除率达99.8%  新型海绵可吸水中微塑//主//头
邓红兵(左三)和团队开展科学实验。(图:武汉大学)

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