石油基可降解塑料长期生物老化后对苯并(a)芘的界面行为增强机制及生态风险研究

本研究揭示了石油基可降解塑料PBAT/PBS在36个月海水生物老化（A-PBAT36M/A-PBS36M）后，其表面含氧官能团（-C=O）和O/C比（67%/61%）显著增加，导致对苯并(a)芘的吸附容量提升至258.0/246.3 μg g-1（原始材料为213.1/213.6 μg g-1）。通过密度泛函理论证实，老化材料与污染物的结合以范德华力、π-π堆积和C-H-π/O-H-π相互作用为主，结合能达-31.52/-25.87 kcal mol-1，为评估可降解微塑料的海洋生态风险提供新依据。

　　

Highlight

海水环境中经历36个月生物老化的石油基可降解塑料（A-PBAT^36M/A-PBS^36M）展现出惊人的污染物吸附能力升级！其表面含氧军团（-C=O）和O/C比飙升至67%/61%，像磁铁般牢牢捕获苯并(a)芘分子，吸附量突破258.0/246.3 μg g^-1大关，比原始塑料提升超20%。

Chemicals and materials

实验采用纯度>99%的苯并(a)芘（上海阿拉丁）和万华化学提供的PBAT/PBS材料。甲醇配制的储备液（1.0 g L^-1）经海水稀释后，开启微塑料与致癌物的"海洋探戈"。

Adsorption and desorption

吸附实验上演戏剧性转折：老化后的PBAT/PBS在苯并(a)芘吸附竞赛中完胜原始材料（213→258 μg g^-1），而传统PE塑料则表现"淡定"。解吸实验却意外发现，老化PBAT反而降低污染物释放风险，仿佛给微塑料装上了"安全锁"。

Conclusion

共聚焦显微镜下，老化微塑料表面已成微生物"狂欢派对"的聚集地。密度泛函理论解密这场分子级"爱情故事"：范德华力打底，π-π堆叠和C-H-π/O-H-π相互作用共舞，结合能低至-31.52 kcal mol^-1的强力拥抱，让苯并(a)芘再也无法逃脱！