System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种促进微塑料光老化的组合物及其应用制造技术_技高网

一种促进微塑料光老化的组合物及其应用制造技术

技术编号:41922187 阅读:8 留言:0更新日期:2024-07-05 14:21
本发明专利技术属于微塑料和溶解性有机质技术领域,具体涉及一种促进微塑料光老化的组合物及其应用。本发明专利技术以天然溶解性有机质为分离对象,经过固相萃取获得极性不同的三种组分,创造性发现含有较多类单宁酸组分的亲水组分HPI对微塑料没有遮光效应,并具有最大的活性氧产生能力,能够显著促进微塑料的光老化行为,以其作为微塑料光老化促进剂,有利于微塑料的进一步降解,为减轻微塑料污染开辟了一条新的途径;并且,该HPI的提取原料易得,制备条件简单,非常适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境。更具体地,涉及一种促进微塑料光老化的组合物及其应用


技术介绍

1、塑料制品因其轻便、坚固、耐用等特性,在过去几十年中变得极为普及,并在各个领域得到了广泛应用,包括包装、建筑、医疗、交通工具等。这种广泛的使用导致了大量的塑料制品在社会中的流通和消耗。塑料进入环境中会受到外力作用进一步破碎成粒径更小的塑料,其中粒径小于5毫米的微塑料(microplastics,mps)被认为是水生生态系统中塑料污染的主要贡献者。

2、微塑料进入环境中会经历光照、机械碰撞和热老化等过程,其中,光照可以显著改变微塑料的性质(如粒径、结晶度、表面电位和疏水性),从而影响其环境地球化学行为,因此,越来越多的研究者开始关注微塑料的光化学过程。微塑料的光化学行为容易受到多种环境因素的影响,如无机离子、溶解性有机质(dissolved organic matter,dom)。dom是一类具有复杂组成、结构和环境行为的有机混合物,广义上的含义包括一切溶解于水中的有机化合物,通常指能通过0.45μm滤膜的溶解于水、酸或碱溶液中的异质碳氢混合物,由含氧、氮和硫的氨基酸、芳香族、脂肪族等功能团组成,广泛存在于各种天然水体中。dom作为水环境介质的重要组成部分,分布广泛,成分复杂,在全球碳循环中起着极其重要的作用。整体而言,dom对微塑料光老化的影响具有两面性,既可以通过产生活性氧对微塑料的光老化起促进作用,也可以通过遮光效应等作用抑制微塑料的光老化(cn115656017a)。尽管如此,dom作为一种具有复杂组成的有机分子的混合物,不同来源的dom的组成与性质差异很大,具备不同的光化学活性,从而对微塑料的光老化起着积极或/和负面的影响。目前,人们对dom的化学组成结构以及dom对微塑料的光老化行为仍缺乏全面的理解。

3、针对上述问题,非常有必要提取、分离一种对微塑料的光老化行为无负面效应或积极效应远大于负面效应的dom,有利于促进环境中微塑料的光老化,减轻环境中的微塑料污染,具有重要的意义。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有dom成分复杂,不同来源的dom的组成与性质差异很大,导致很多dom会对微塑料的光老化降解同时具备积极和负面的影响,从而无法迅速有效促进微塑料的降解的缺陷和不足,提供一种对微塑料的光老化行为无负面效应或积极效应远大于负极效应的新提取的组合物,能够快速有效促进微塑料的降解。

2、本专利技术另一目的是提供所述促进微塑料光老化的组合物的应用。

3、本专利技术上述目的通过以下技术方案实现:

4、本专利技术保护一种促进微塑料光老化的组合物,所述促进微塑料光老化的组合物(即为亲水性组分hpi)的制备方法包括如下步骤:

5、s1、酸化:将溶解性有机质dom的ph调节至1.5~2.5,得酸化溶解性有机质;

6、s2、纯化分离:将步骤s1所得酸化溶解性有机质采用非极性树脂进行固相萃取,以0.01m硫酸为洗脱液进行洗脱,收集洗脱液,即得。

7、针对现有dom成分复杂,不同来源的dom的组成与性质差异很大,很多dom会对微塑料的光老化同时具备积极和负面的影响,从而无法迅速有效促进微塑料的降解的问题,专利技术人付出了大量的创造性劳动,发现特定组成的hpi对微塑料没有负面的遮光效应,对不同材质的微塑料的光老化行为均起到积极的促进作用,以其作为微塑料光老化促进剂,能够快速降解微塑料,为减轻微塑料污染开辟了一条新的途径。

8、需要说明的是,将溶解性有机质dom进一步分离提取得到的hpi也属于溶解性有机质的范畴。后面出现的hpoa(从溶解性有机质dom提取分离得到的疏水酸性组分)和hpon(从溶解性有机质dom提取分离得到的疏水中性组分)也是如此,都属于溶解性有机质的范畴。

9、进一步地,所述溶解性有机质dom来源于河流(优选为美国乔治亚州萨旺尼河),其可以通过采集或市购得到。

10、当溶解性有机质dom为采集得到时,溶解性有机质dom的制备方法包括如下步骤:将从河流采集得到的液态样品除去固态杂质后,用0.45μm滤膜过滤,取滤液即得溶解性有机质dom。

11、当溶解性有机质dom为购买得到时,溶解性有机质dom的制备方法包括如下步骤:将购买的固态天然有机质充分分散于水中,用0.45μm滤膜过滤,取滤液即得溶解性有机质dom。

12、优选地,所述购买的固态天然有机质为在ihss(international humic

13、substances society)官网购买的萨旺尼河的天然有机质,即suwannee rivernatural organic matter(srnom,2r101n)。

14、优选地,所述非极性树脂为xad树脂、ppl树脂、env树脂、lms树脂中的任意一种或多种。

15、更优选地,所述xrd树脂为xrd-8树脂,规格为40~60目。

16、优选地,所述调节ph的酸性试剂为硫酸、盐酸、硝酸、醋酸中的任意一种或多种。

17、优选地,所述促进微塑料光老化的组合物主要由以下质量百分比的成分组成:类脂质组分4%~10%、类蛋白组分8%~12%、类碳水化合物组分0%~2%、不饱和类烃组分5%~10%、类木质素组分11%~35%、类单宁组分30%~40%和缩合芳香组分3%~15%;

18、其中,所述类脂质组分的元素比例为:1.5≤h/c≤2.0、0≤o/c<0.3;类蛋白组分的元素比例为:1.5≤h/c≤2.2、0.3≤o/c<0.67;类碳水化合物组分的元素比例为:1.5≤h/c≤2.2、0.67≤o/c≤1.2;不饱和类烃组分的元素比例为:0.7≤h/c<1.5、0≤o/c<0.1;类木质素组分的元素比例为:0.7≤h/c<1.5、0.1≤o/c<0.67、类单宁组分的元素比例为:0.7≤h/c<1.5、0.67≤o/c≤1.0;缩合芳香组分的元素比例为:0.2≤h/c<0.7、0≤o/c≤0.67。

19、更优选地,所述促进微塑料光老化的组合物主要由以下质量百分比的成分组成:类脂质组分4%~6%、类蛋白组分10%~12%、类碳水化合物组分0%~1.7%、不饱和类烃组分5%~8%、类木质素组分27%~35%、类单宁组分32%~38%和缩合芳香组分4%~8%。

20、更优选地,所述促进微塑料光老化的组合物主要由以下质量百分比的成分组成:类脂质组分5.2%、类蛋白组分11.4%、类碳水化合物组分1.7%、不饱和类烃组分6.7%、类木质素组分29.9%、类单宁组分36.8%和缩合芳香组分4.7%。

21、本专利技术保护所述促进微塑料光老化的组合物在促进微塑料光老化中的应用。

22、优选地,所述微塑料的材质为聚苯乙烯(polystyrene,ps)、聚乳酸(polylacticacid,pla)、聚乙烯(polyeth本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述促进微塑料光老化的组合物的制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求2所述促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述非极性树脂为XAD树脂、PPL树脂、ENV树脂、LMS树脂中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述溶解性有机质DOM来源于河流。

4.根据权利要求1所述促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述调节pH的酸性试剂为硫酸、盐酸、硝酸、醋酸中的任意一种或多种。

5.根据权利要求1~4任一所述促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述促进微塑料光老化的组合物主要由以下质量百分比的成分组成:类脂质组分4%~10%、类蛋白组分8%~12%、类碳水化合物组分0%~2%、不饱和类烃组分5%~10%、类木质素组分11%~35%、类单宁组分30%~40%和缩合芳香组分3%~15%;

6.根据权利要求5所述促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述促进微塑料光老化的组合物主要由以下质量百分比的成分组成:类脂质组分4%~6%、类蛋白组分10%~12%、类碳水化合物组分0%~1.7%、不饱和类烃组分5%~8%、类木质素组分27%~35%、类单宁组分32%~38%和缩合芳香组分4%~8%。

7.根据权利要求6所述所述促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述促进微塑料光老化的组合物主要由以下质量百分比的成分组成:类脂质组分5.2%、类蛋白组分11.4%、类碳水化合物组分1.7%、不饱和类烃组分6.7%、类木质素组分29.9%、类单宁组分36.8%和缩合芳香组分4.7%。

8.权利要求1~7任一所述促进微塑料光老化的组合物在促进微塑料光老化中的应用。

9.根据权利要求8所述应用,其特征在于,所述微塑料的材质为聚苯乙烯、聚乳酸、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺中的任意一种或多种。

10.一种微塑料光老化促进剂,其特征在于,所述微塑料光老化促进剂主要含有权利要求1~7任一所述所述促进微塑料光老化的组合物。

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【技术特征摘要】

1.一种促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述促进微塑料光老化的组合物的制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求2所述促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述非极性树脂为xad树脂、ppl树脂、env树脂、lms树脂中的任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述溶解性有机质dom来源于河流。

4.根据权利要求1所述促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述调节ph的酸性试剂为硫酸、盐酸、硝酸、醋酸中的任意一种或多种。

5.根据权利要求1~4任一所述促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述促进微塑料光老化的组合物主要由以下质量百分比的成分组成:类脂质组分4%~10%、类蛋白组分8%~12%、类碳水化合物组分0%~2%、不饱和类烃组分5%~10%、类木质素组分11%~35%、类单宁组分30%~40%和缩合芳香组分3%~15%;

6.根据权利要求5所述促进微塑料光老化的组合物,其特征在于,所述促...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩兰芳马维维何结红
申请(专利权)人:广东工业大学
类型:发明
国别省市:

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