近年來(lái),國(guó)際上對(duì)海洋環(huán)境與海岸微塑料污染及其生態(tài)效應(yīng)、漁業(yè)影響和健康風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)注日益加強(qiáng)。為了更好的應(yīng)對(duì)海洋塑料污染，最近，澳大利亞研究人員開發(fā)出一種新方法，他們利用微螺旋狀碳基磁性材料制成一種“彈簧”，可有效清除水中的塑料。相關(guān)研究近日發(fā)表在《物質(zhì)》上。

澳大利亞阿德萊德大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院教授王少彬表示，塑料微粒在水中吸附了各種有機(jī)和金屬污染物，水生動(dòng)物一旦誤食，這些有害物質(zhì)就會(huì)釋放到它們體內(nèi)，并在食物鏈中層層積累。而高穩(wěn)定性的碳納米彈簧則可以促使這些塑料微粒分解成更小的化合物，以避免它們威脅海洋生態(tài)系統(tǒng)。

現(xiàn)行的塑料微粒處理工藝使用的主要是活性氧，活性氧是一種不穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)，遇到長(zhǎng)鏈有機(jī)分子時(shí)會(huì)發(fā)生鏈反應(yīng)，將這些長(zhǎng)鏈分子“切割”成可溶于水的無(wú)害小分子。但活性氧的制備過(guò)程通常要用到鐵、鈷等重金屬，而這些重金屬本身就會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，王少彬團(tuán)隊(duì)提出了一種更環(huán)保的方案：使用含氮的碳納米管材料催化活性氧的合成。這種彈簧狀碳納米管催化劑在8小時(shí)內(nèi)就能清除水中大部分的塑料微粒，而且在分解塑料微粒所需的苛刻氧化條環(huán)境下仍保持穩(wěn)定。螺旋碳納米管結(jié)構(gòu)一方面讓催化劑更加穩(wěn)定，一方面也實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)面積的最大化。此外，這種碳納米管內(nèi)部還含有少量錳(錳被置入碳納米管深處，以免與水接觸)，因而具有磁性。

由于沒(méi)有兩種微塑料在化學(xué)上是相同的，研究人員的下一步工作將是確保納米探針對(duì)不同組成、形狀和來(lái)源的微塑料起作用。他們還打算繼續(xù)嚴(yán)格確認(rèn)在微塑料分解過(guò)程中作為中間體或副產(chǎn)品出現(xiàn)的任何化合物的無(wú)毒性。這項(xiàng)研究得到了澳大利亞研究委員會(huì)、中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金和廣東省科學(xué)技術(shù)計(jì)劃的支持。