新型水凝胶去除水中的微塑料

微塑料对人类健康构成巨大威胁。这些微小的塑料碎片会通过我们饮用的水进入我们的身体，增加患病的风险。它们也是一种环境危害；即使在极地冰盖和深海海沟等偏远地区也会发现它们，危及水生和陆地生命形式

为了对抗这种新出现的污染物，印度科学研究所的研究人员设计了一种可持续的水凝胶来去除水中的微塑料。该材料具有独特的交织聚合物网络，可以结合污染物并使用紫外线照射将其降解。这项研究发表在《纳米尺度》杂志上

科学家此前曾尝试使用滤膜去除微塑料。然而，膜可能会被这些微小的颗粒堵塞，使其不可持续。相反，由材料工程系教授Suryasarathi Bose领导的IISc团队决定转向3D水凝胶

该团队开发的新型水凝胶由三个不同的聚合物层组成&mdash；壳聚糖、聚乙烯醇和聚苯胺&mdash；交织在一起，形成互穿聚合物网络（IPN）架构。该团队在这种基质中注入了一种名为铜替代多金属氧酸盐（Cu-POM）的材料的纳米团簇

这些纳米团簇是可以利用紫外线降解微塑料的催化剂。聚合物和纳米团簇的结合产生了一种强大的水凝胶，具有吸附和降解大量微塑料的能力

大多数微塑料是家用塑料和纤维不完全分解的产物。为了在实验室中模仿这一点，该团队粉碎了食品容器盖和其他日用塑料产品，产生了自然界中最常见的两种微塑料：聚氯乙烯和聚丙烯

“除了处理或去除微塑料外，另一个主要问题是检测。因为这些都是非常小的颗粒，你无法用肉眼看到它们，”该研究的第一作者、材料工程系SERB国家博士后研究员Soumi Dutta解释道。

为了解决这个问题，研究人员在微塑料中添加了一种荧光染料，以跟踪水凝胶在不同条件下吸附和降解的量。Dutta解释道：“我们检查了在不同pH值、不同温度和不同浓度的微塑料下对微塑料的去除情况。”

发现水凝胶是高效的&mdash；它可以在接近中性pH（&sim；6.5）的水中去除约95%和93%的两种不同类型的微塑料。该团队还进行了几项实验，以测试这种材料的耐用性和强度。他们发现，这三种聚合物的结合使其在不同温度下保持稳定

Bose解释道：“我们想制造一种更可持续、可以重复使用的材料。”。水凝胶可以持续长达五个周期的微塑料去除，而不会显著丧失功效。Bose指出，更重要的是，一旦水凝胶不再使用，它就可以被重新利用成碳纳米材料，从污染的水中去除六价铬等重金属

接下来，研究人员计划与合作者合作开发一种可以大规模部署的设备，以帮助清理各种水源中的微塑料