在水解过程中从嵌入酶的可生物降解聚中释放的纳米塑料和微塑料
Ling Ma1, Zi-Yang Fan1, Wen-Qian Lian1
1College of Polymer Science and Engineering, Sichuan University, State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering, Chengdu, Sichuan 610065, China.
Journal of hazardous materials
|February 19, 2025
概括
嵌入酶的可生物降解聚烯释放的微塑料 (MP) 和纳米塑料 (NP) 比使用外部酶的聚烯更多. 这些塑料颗粒持续存在,凸显了可生物降解材料的环境问题.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 环境科学 环境科学
- 材料化学 材料化学
背景情况:
- 可生物降解的聚烯为传统塑料提供了一个可持续的替代品.
- 酶介导的水解加速了这些材料的降解.
- 微塑料 (MP) 和纳米塑料 (NP) 从降解聚合物中释放是一种新兴的环境问题.
研究的目的:
- 调查MPs和NPs在化嵌入酶的聚乙烯 (PCL) 的过程中的形成和演变.
- 为了比较PCL释放的MPs和NPs与嵌入式酶与外部酶的释放.
- 评估由酶嵌入PCL产生的MP和NP的长期命运.
主要方法:
- 在PCL膜中嵌入脂酶PS酶.
- 监测PCL膜的消失和水解率.
- 随着时间的推移,使用粒子计数技术量化MP和NP.
- 分析国会议员和国民议员的大小分布.
主要成果:
- 嵌入的酶加速了PCL水解,导致膜在96小时内消失.
- 在96小时内,与外部酶PCL相比,嵌入酶PCL释放的MPs (2.4倍) 和NP (10倍) 量显著增加.
- 130天后,MP和NP持续存在,其数量与外部酶样本相比,MP的平均大小为1μm.
结论:
- 在可生物降解的聚合物中嵌入酶导致大量的MP和NP释放.
- 宏观侵蚀和微观链裂都会导致聚合物分解和颗粒形成.
- 管理MP和NP释放对于嵌入酶的可生物降解材料的环境安全至关重要.
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