Mikroplastikverschmutzung ist zu einem globalen Umweltproblem geworden, von Tiefseeablagerungen bis hin zum menschlichen Blut.1. MaterialAls Schlüsselträger für die Quelle und die Governance der Mikroplastik-Produktion ist es notwendig, ein mehrdimensionales Reaktionssystem aufzubauen, um diese ökologische Krise grundlegend zu lindern, indem es durch eine gesamte Ketteninnovation von "Quellenreduktion - Zwischenabfang - Endabbau" erfolgt.

Die Entwicklung und Anwendung von alternativen Quellenmaterialien ist die Verteidigungslinie für die Verschmutzung. Für Einwegplastikprodukte können Polymilchsäure (PLA), Polyhydroxyfettsäure (PHA) und andere biobasierte Materialien gefördert werden, diese Materialien verwenden Maisstärke, Strach und andere erneuerbare Ressourcen als Rohstoffe, die in der natürlichen Umgebung durch Mikroorganismen in Kohlendioxid und Wasser aufgebaut werden können, und die mechanischen Eigenschaften sind in der Nähe von herkömmlichen Kunststoffen, die für Geschirr, Verpackungen und andere Szenarien geeignet sind. Für Mikroplastik-Schleifpartikel in Kosmetik und Waschmitteln sollten natürliche Alternativen wie Walnussschalenpulver, pflanzliche Schleifmittel wie Haferpartikel oder abbaubare anorganische Materialien wie Siliziumdioxid in der Nanogruppe verwendet werden, um die Emission von Mikroplastik auf Rezeptursebene zu verhindern.

Die Strukturoptimierung bestehender Materialien reduziert den Abfall von Mikroplastik. Im Textilbereich sind synthetische Fasern eine der wichtigsten Quellen für Mikroplastik, die durch die Verbesserung des Spinnprozesses, die Regelung des Faserdurchmessers auf mehr als 10 Mikrometer oder die Hinzufügung abbaubarer Bindemittel bei der Herstellung von ultrafeinen Fasern mit der Inselspinntechnologie während des Waschprozesses reduziert werden können. Gleichzeitig kann Polydopamin und andere umweltfreundliche Beschichtungen auf der Gewebeoberfläche beschichtet werden, um die Bindungskraft zwischen den Fasern zu verbessern, und in Kombination mit speziellen Filterwaschbeuteln kann die Mikroplastikfreisetzung während des Wäschewaschprozesses um mehr als 60% reduziert werden. Für Kunststoffverpackungen wird eine Co-Extrusion-Kompositstruktur verwendet, die eine leicht abbaubare Schicht mit einer verschleißfesten Schicht kombiniert, die sowohl die Lebensdauer verlängert als auch die durch Zerstörungen erzeugten Mikroplastikbrücke reduziert.

Abbau fördert1. MaterialDurchbrüche mit der Technologie beschleunigen die Endauflösung. Für Mikroplastik, die bereits in der Umwelt vorhanden sind, können fotokatalytische abbaubare Materialien wie Titandioxid, Zinkoxid und andere Photokatalysatoren auf Aktivkohle oder Keramikträger geladen werden, um Wasserbehandlungsfilter herzustellen, um Mikroplastik in kleine molekulare organische Stoffe unter UV-Bestrahlung aufzubauen. In der Meeresumgebung kann ein Bioabbaumismittel mit langsamer Freisetzung eingesetzt werden, dessen Mikrobiota spezifisch Polyethylen, Polypropylen und andere schwer abbaubare Kunststoffe abbauen kann. Darüber hinaus kann das Hinzufügen von Biodegradationsmitteln zu herkömmlichen Kunststoffen durch Materialmodifikationstechniken den Abbauszyklus von Kunststoffen in der natürlichen Umgebung von Jahrhunderten auf 5 bis 10 Jahre verkürzen.

Die Verbesserung der Materialrückgewinnung und des Kreislaufsystems fördert die Schließung der Ressourcen. Forschung und Entwicklung von hocheffizienten Trennmaterialien, wie z. B. mit elektrostatischem Spinnen hergestellten Nanofasermembranen, die ihre hohe Oberflächenverhältnis und elektrostatische Adsorptionswirkung nutzen, um Mikroplastikpartikel aus Abwasser und Boden präzise zu erfassen, die Effizienz der Erfassung beträgt mehr als 95%. Gleichzeitig wird die Technologie der chemischen Recycling von Kunststoffen gefördert, Abfälle von Kunststoffen in chemische Rohstoffe durch katalytische Spaltung umgewandelt, die Recycling von "Kunststoff - Rohstoff - neuer Kunststoff" realisiert, der Produktionsbedarf nach ursprünglichen Kunststoffen reduziert und die Produktionsbasis von Mikroplastiken von der Quelle reduziert.

Als Reaktion auf die Krise der Mikroplastikverschmutzung muss der Materialbereich die umweltfreundlichen Eigenschaften und den praktischen Wert berücksichtigen und durch technologische Innovationen die iterative Upgrade des Materialsystems fördern. Nur wird1. MaterialIn Kombination mit der politischen Orientierung und der öffentlichen Beteiligung kann ein umfassendes Netzwerk zur Prävention und Kontrolle von Mikroplastikverschmutzungen aufgebaut werden, um die nachhaltige Entwicklung der Ökologie zu schützen.