可生物降解微塑料的自然光解老化

近年来,微塑料(MPs)污染问题受到人们的广泛关注.可生物降解塑料被认为是常规的不可生物降解塑料的替代品,其产量和环境检出量显著增加.MPs的老化过程具有显著的环境行为和生态效应,而光照辐射在塑料老化和降解过程中起到主要作用.然而,现有研究对可生物降解微塑料的自然光解老化过程及其机理的研究鲜有报道.因此,本研究选取了 4种常见的可生物降解微塑料为实验对象,分别为聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯(PBAT),旨在探究上述4种可生物降解微塑料在自然和模拟光照下的老化过程及潜在机理.通过自然和模拟光解老化实验,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和电子顺磁共振波谱(EPR)观察4种塑料在老化过程中旧键断裂和新键生成,发现在56 d的光老化过程中,PLA-MPs和PBS-MPs表面官能团含量并无显著变化,而随着老化时间的增加,PHA-MPs表面—C=C—的数量在增加,PBAT表面—C—O和C=O的数量在增加.除了实验结果之外,分子模型构建和红外光谱计算等理论分析也为可降解MPs的自然光老化机理提供了理论支撑.