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美国科学家揭示纳米粒子如何从聚合物逃逸至环境中

11月02日 04:57 分享到:

9月30日,美国国家标准与技术研究院(NIST)的科学家研究了纳米粒子从聚合物释放至环境的过程,指出湿度和风化时间是影响纳米粒子释放的重要因素21。该研究结果对于评估纳米粒子对人类健康和环境的影响具有重要作用。相关研究结果发表于期刊《Journal of Coatings Technology and Research》。
为了增加聚合物的机械和持久性能,通常需要在聚合物中添加硅或银纳米颗粒。但是,在外界自然环境的作用下,聚合物易老化,其中的纳米粒子被释放至环境中,可能引发人类健康和环境问题。NIST科学家通过模拟阳光照射、高温、雨水等自然条件研究了聚氨酯在老化过程中释放二氧化硅纳米粒子的情况。研究人员将聚氨酯样品置于高强度紫外线辐射和高温环境(50 ℃)中,其中,一部分材料处于湿度为0的极度干燥环境,另一部分材料处于湿度为75%的潮湿环境。在实验的初期、中期、末期等阶段,研究人员分别模拟雨水条件对材料进行淋浴冲刷,收集流体并分析其中硅元素含量。通过测定,研究人员发现,处于潮湿环境的聚氨酯释放了更多的硅元素,且硅纳米粒子的含量随紫外线辐射时间的延长而增加。
NIST指出,该研究结果有助于开发计算机模型,以预测用于户外的商业化聚合物中纳米粒子的长期释放,并帮助制造商、监管部门等评估与之相关的健康和环境影响。
(邓阿妹 编译)