基于植物材料的过滤器可去除水中高达99.9%的微塑料

研究人员可能已经找到了一种有效的绿色方法，可以利用现成的植物材料清除水中的微塑料。研究发现，他们的设备可以捕捉高达 99.9% 的各种已知会对人类健康造成危害的微塑料。纳米或微塑料带来的健康问题以及开发从水中提取微塑料的有效方法一直是近期研究的重点。目前，还没有实用的技术可以普遍、快速地捕捉微塑料。

但加拿大不列颠哥伦比亚大学的研究人员可能已经设计出了一种可生物降解、可再生的解决方案。

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他们的设备被称为 bioCap，它利用了木材残渣（包括锯屑）和天然多酚的特性，这些特性会与聚合物颗粒（包括许多微塑料）产生强烈的分子相互作用。

为了制造 bioCap，研究人员使用锯末作为过滤水的基质，因为锯末具有出色的化学和物理稳定性，而且含有纤维素、半纤维素和木质素，有利于水的有效传输。他们通过添加单宁酸对锯屑进行改良，单宁酸是一种天然植物多酚，几乎存在于所有没有地下根系的植物中。

为了测试其捕捉微塑料的能力，研究人员用泵将富含微塑料的水流过一个含有 bioCap 的柱子。实验中使用的微塑料是在环境中检测到的，包括聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚乙烯（PE）。

扫描电子显微镜（SEM）分析证实，添加了单宁酸层的锯屑在捕获微颗粒的同时，其结构没有发生明显变化。而使用未经单宁酸处理的锯屑，去除率很低，不到 10%，这表明多酚是捕捉微塑料的关键。

该研究的通讯作者之一奥兰多-罗哈斯说："衣服上有微纤维，清洁剂和肥皂上有微珠，餐具、容器和包装上有泡沫和颗粒。通过利用单宁酸周围不同的分子相互作用，我们的生物帽解决方案能够去除几乎所有这些不同类型的微塑料。"

研究人员接下来测试了 bioCap 清除较小微粒（110 纳米）的能力，众所周知，微粒会穿过血脑屏障，对健康造成危害。研究人员给两组小鼠喂食了一周经 bioCap 处理或未经处理的水，并检查了它们器官中的微粒子含量。

研究人员说，bioCap 的生产工艺简单、成本低廉，可根据用途扩大或缩小生产规模。

罗哈斯说："迄今为止提出的大多数解决方案都成本高昂或难以扩大规模。我们提出的解决方案有可能缩小规模供家庭使用，也有可能扩大规模供市政处理系统使用。这种过滤器与塑料过滤器不同，不会造成进一步的污染，因为它使用的是可再生、可生物降解的材料：来自植物、树皮、木材和树叶的单宁酸，以及木锯屑--一种广泛存在且可再生的林业副产品。"

这项研究发表在《先进材料》杂志上。

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