铅的吸附速度最快,99%的铅在5分钟内被所有三种类型的纳米塑料吸附。
研究发现纳米塑料吸收重金属离子,可能导致严重的健康问题。
研究人员发现,从现实世界的塑料废物中合成的纳米塑料可以很容易地吸附有害的铅和镉离子。新泽西理工学院的研究人员声称,这些纳米塑料就像“特洛伊木马”一样,将这些金属带入生物体,增加生物积累。
以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)和聚丙烯(PP)为原料,采用研磨法制备了纳米塑料。
利用动态光散射(DLS)和扫描电子显微镜(SEM)对材料进行了表征,确保了材料的粒径小于200 nm。
聚丙烯的吸附量最大
研究人员强调,聚丙烯在纳米塑料中具有最高的吸附能力,但这三种纳米塑料都表现出很强的吸附金属的能力。三种纳米塑料对铅的吸附速度最快,在5分钟内可吸附99%。
“吸附是一种表面现象。如果你的表面积非常大,那么你的吸附性就会更高,这是理所当然的,”参与这项研究的Somenath Mitra说。
在现实世界中发现的纳米塑料在形状大小上各不相同,然而,在实验室中制造的纳米塑料始终是球形的,提供了更高的表面积。
从垃圾中收集的废塑料
研究小组进行了动态光散射、电子显微镜和光谱学研究,结果显示,使用盐磨法生成的NPs形状不规则,粒径小于200 nm,与环境中发现的NPs相当。
研究小组从垃圾中收集废塑料,包括聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的瓶子、PS制成的糖果盒、PP制成的食品外卖容器。然后,研究人员利用粗盐作为研磨介质,在没有其他化学物质的情况下,从真正的废物中生产出NPs。
“锰(Mn2+)、钴(Co2+)、锌(Zn2+)、镉(Cd2+)和铅(Pb2+)的浓度范围从50.0 ppb到2.0 ppm (ppm)不等,暴露在NPs中。采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定残余HM浓度。PP表现出最高的吸附能力,Langmuir的吸附能力最大,”发表在ACS ES&T Water上的研究人员说。
吸附动力学符合准二阶模型
研究人员强调,吸附动力学遵循伪二阶模型,表明是化学吸附,而Langmuir和Freundlich等温线支持单层吸附。
然而,Mitra还强调,与纳米塑料相比,在水中常见的其他纳米颗粒,如粘土和腐殖质材料,具有更高的吸收重金属的能力。
最新的研究强调了人们的担忧,因为它表明纳米塑料能够携带重金属,这可能会对人类健康造成潜在的担忧。
Mitra强调,重金属暴露会导致儿童患癌症、神经问题和发育迟缓的风险增加。
此前的研究表明,微塑料不仅存在于胃肠道中,还存在于肝脏、肾脏、大脑和身体其他部位。
如果朋友们喜欢,敬请关注“知新了了”!
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货