4月23日，暨陽(yáng)學(xué)院李敦柱教授團(tuán)隊(duì)在《Nature》子刊《Nature Communications》（中科院1區(qū)Top，IF-5yr=16.1）在線(xiàn)發(fā)表題為《應(yīng)力誘導(dǎo)塑料相分離行為及其驅(qū)動(dòng)塑料基微污染物釋放行為研究》（Stress-induced phase separation in plastics drives the release of amorphous polymer micropollutants into water）的研究性論文，從分子尺度首次揭示了塑料基材內(nèi)源性殘余應(yīng)力對(duì)塑料降解和微污染物釋放的關(guān)鍵性作用機(jī)制，有望為高效控制塑料污染提供理論支撐。
當(dāng)前，全球塑料泄露污染約2000萬(wàn)噸，已造成嚴(yán)重塑料微污染物釋放與累積，嚴(yán)重威脅人體與生態(tài)健康。此前研究，多聚焦于紫外線(xiàn)輻照、機(jī)械磨損等外源驅(qū)動(dòng)機(jī)制，而對(duì)塑料制品本征特性——特別是制造過(guò)程形成的內(nèi)源性殘余應(yīng)力——在污染物釋放過(guò)程中的基礎(chǔ)性作用缺乏系統(tǒng)認(rèn)知。
聚焦內(nèi)源因子驅(qū)動(dòng)型塑料污染釋放機(jī)理，李敦柱教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)追蹤制造過(guò)程中內(nèi)源性殘余應(yīng)力的產(chǎn)生過(guò)程和分布水平，揭示了塑料制品中應(yīng)力水平的增加可顯著增強(qiáng)塑料內(nèi)部的無(wú)定形聚合物和化學(xué)添加劑遷移到材料表面，并向水環(huán)境釋放微污染物。模型分析明確了塑料基體中低分子量物質(zhì)在應(yīng)力作用下可呈現(xiàn)Bingham非牛頓流體特性，揭示了應(yīng)力誘導(dǎo)的粘彈態(tài)轉(zhuǎn)變是驅(qū)動(dòng)微污染物跨相界遷移的關(guān)鍵動(dòng)力學(xué)過(guò)程。
本研究首次系統(tǒng)揭示了塑料基材內(nèi)源因子對(duì)微污染物釋放的關(guān)鍵性驅(qū)動(dòng)機(jī)制，顯著完善了塑料微污染物釋放動(dòng)力學(xué)理論，為準(zhǔn)確評(píng)估塑料污染釋放過(guò)程與控制方法提供了理論支撐。
浙江農(nóng)林大學(xué)為該論文第一作者單位和通訊單位，暨陽(yáng)學(xué)院李敦柱教授為該論文的第一作者和共同通訊作者。
全文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58898-w
（暨陽(yáng)學(xué)院）
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