进入海洋和河流的塑料废物构成全球环境威胁，对动物，人类和生态系统造成破坏性的健康后果。现在，澳大利亚的研究人员使用微小的盘状碳基磁体，开发出一种清除微塑料水源的新方法，这种方法污染它们而不会伤害附近的微生物。他们的工作将于7月31日出现在Matter杂志上。
“微生物在通过水时吸附有机物和金属污染物，并在食用时将这些有害物质释放到水生生物中，导致它们在食物链中一直积累”，资深作者，国立大学化学工程教授Shaobin Wang说。阿德莱德(澳大利亚)。“碳纳米弹簧非常坚固，足以将这些微塑料分解成不会对海洋生态系统构成威胁的化合物。”
虽然肉眼看不见，但微塑料是无处不在的污染物。一些，例如在流行的化妆品中发现的去角质珠，在工业水处理期间太小而不能被过滤掉。其他的是间接产生的，当更大的碎片如苏打瓶或轮胎在阳光和沙子中冒险时。
为了分解微塑料，研究人员不得不生成称为活性氧的短寿命化学物质，这种化学物质会引发链式反应，将各种长分子切割成微小的，无害的细胞溶解在水中。然而，活性氧物质通常使用重金属如铁或钴生产，这些重金属本身是危险的污染物，因此不适合环境。
为了应对这一挑战，研究人员发现了一种更环保的碳纳米管形式的解决方案，其中含有氮，以帮助促进活性氧的产生。形状像弹簧一样，碳纳米管催化剂在短短8小时内除去了大部分微塑料，同时在微塑料破坏所需的苛刻氧化条件下保持稳定。盘绕形状增加了稳定性并使反应表面积最大化。作为奖励，通过包含少量锰，远离纳米管表面以防止其浸入水中，微小的弹簧变得具有磁性。
“拥有磁性纳米管特别令人兴奋，因为这样可以很容易地从真正的废水流中收集它们，以便在环境修复中重复使用，”阿德莱德的化学工程研究员Xiaoguang Duan说道，他也是该项目的联合负责人。
由于没有两种微塑料在化学上完全相同，研究人员的下一步将集中于确保纳米弹簧在不同成分，形状和来源的微塑料上发挥作用。他们还打算继续严格确认在微塑料分解过程中作为中间体或副产物出现的任何化合物的无毒性。
研究人员还说，这些中间体和副产品可以作为污染塑料目前困扰的微生物的能源来利用。“如果塑料污染物可以重新用作藻类生长的食物，那么使用生物技术以绿色和成本效益的方式解决环境问题将是一个胜利，”王说。