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密蘇裏大學研究人員剛剛找到了從水中消除98%微塑膠的方法

2024-08-21科學

2023年,研究人員深入聖路易附近的一個漆黑洞穴,發現了一個令人擔憂的問題:洞穴的水和沈積物中充斥著微塑膠,盡管30多年來人類從未觸碰過它們。聖路易大學的研究小組發現,這些有毒微粒會汙染人體、毒害動物並破壞整個生態系,它們在洞穴沈積物中的濃度是在水中的 100 倍。

最近的研究幾乎沒有為清除水道中的小型危險塑膠提供解決方案。不過,密蘇裏大學的一項新研究似乎是朝著正確方向邁出的最有希望的一步。

密蘇裏大學化學系的研究人員找到了一種從水中去除 98% 以上納米塑膠的方法。這項發表在【美國化學學會套用工程材料研究】雜誌上的研究發現,一種使用水排斥溶劑的新型液基溶液可以吸收水源中幾乎所有的有毒顆粒。這種方法既適用於淡水,也適用於海水。

研究員加利-貝克(Gary Baker)說:"我們的策略是利用少量的設計溶劑來吸收大量水中的塑膠微粒。目前,我們對這些溶劑的能力還不是很了解。在未來的工作中,我們的目標是確定溶劑的最大容量。此外,我們還將探索回收溶劑的方法,以便在必要時多次重復使用。"

密蘇裏大學化學系副教授加利-貝克(Gary Baker)看著一瓶新型液態溶液,這種溶液能消除水中98%以上的微小塑膠顆粒。圖片來源:Sam O'Keefe/ 密蘇裏大學

一旦與水混合並重新分離,溶劑就會浮回表面,並在其分子結構中攜帶納米塑膠。

Piyuni Ishtaweera 是剛從密蘇裏大學獲得博士學位的校友,也是聖路易美國食品和藥物管理局的一名研究員,她說這種溶劑在淡水和海水中都很有效。

該插圖概述了兩步提取法。資料來源:加利-貝克

一開始,溶劑會像油浮於水面一樣浮在水面上。一旦與水混合並重新分離,溶劑就會浮回水面,並在其分子結構中攜帶納米塑膠。在實驗室裏,研究人員只需用移液管移除含有納米塑膠的溶劑,留下幹凈的無塑膠水。貝克說,未來的研究將致力於擴大整個過程的規模,以便將其套用於更大的水體,如湖泊,並最終套用於海洋。目前在聖路易美國食品和藥物管理局工作的 Ishtaweera 指出,這種新方法在淡水和海水中都很有效。

密蘇裏大學的研究小組測試了五種不同大小的聚苯乙烯基納米塑膠,這是一種用於制造保麗龍泡沫塑膠杯的常見塑膠。他們的研究結果優於以前的研究,因為以前的研究主要集中在單一尺寸的塑膠顆粒上。

Ishtaweera 說:"這些溶劑由安全、無毒的成分制成,其拒水能力可防止水源受到額外汙染,是一種可持續發展性很強的解決方案。從科學的角度來看,創造有效的去除方法可以促進過濾技術的創新,提供對納米材料行為的洞察力,並支持制定明智的環境政策。"