基于竹纤维纸的过滤材料，能够快速高效地捕捉微塑料

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Bamboo Fiber Paper-Based Filter Material for Fast and Efficient Capture of Microplastics

竹制纤维素基滤纸高效捕获微塑料，过滤效率达98%，通量21167 L m?2 h?1，经10次循环后仍保持99%效率，对PP、PE、PET及天然水体均有效。其性能源于微结构多尺度协同作用，包括物理截留、自沉积效应、静电作用等。生命周期评估显示比传统聚合物滤材减少48.8%全球变暖潜势。提出微塑料回收利用的可持续策略，为饮用水和复杂水环境微塑料治理提供高效环保方案。

　　

针对全球微塑料（MPs）污染这一热点问题，研究人员利用竹纤维素通过机械加工和传统造纸技术制备出了一种环保的纸质过滤器。该纸质过滤器对氨基改性聚苯乙烯（PS-NH₂，粒径5 μm）的捕获效率稳定在98%，过滤通量高达21167 L m^–2 h^–1。值得注意的是，其过滤过程遵循中间阻塞模型（R² = 0.99），且具有优异的重复使用性能，经过10次循环后仍能保持99%的过滤效率。此外，该过滤器对聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的去除率也超过95%，同时对三个天然水样的净化效果也非常显著。其卓越的捕获性能源于微观结构与微塑料之间的多尺度协同作用，包括物理拦截、微塑料自沉降效应、静电相互作用、氢键作用以及π-π相互作用。生命周期评估（LCA）显示，与传统聚合物过滤器相比，该纸质过滤器单位能耗的全球变暖潜能值（GWP）降低了48.8%，其中电力和水资源消耗是主要的环境影响因素。研究还提出了一种可持续的微塑料回收与利用策略。这项工作为微塑料污染治理提供了一种高效且环保的解决方案，在饮用水净化及复杂水环境中分离微塑料方面具有巨大潜力。