Name: forming micro-and nano-plastics from agricultural plastic films for employment in fundamental research studies
Uploaded: 2022-07-27T14:15:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Forming Micro-and Nano-Plastics from Agricultural Plastic Films for Employment in Fundamental Research Studies at JoVE.com

מחקר זה מומן על ידי מכללת הרברט לחקלאות, המחלקה להנדסת ביו-מערכות וקרקע, והברית המדעית באוניברסיטת טנסי, נוקסוויל. יתר על כן, המחברים מודים על התמיכה הכספית הניתנת באמצעות מענק USDA 2020-67019-31167 עבור מחקר זה. חומרי ההזנה הראשוניים להכנת MNPs של סרט חיפוי מתכלה מבוסס PBAT סופקו בחביבות על ידי BioBag Americas, Inc. (Dunevin, FL, ארה"ב), וכדורי PBAT על ידי Mobius, LLC (לנואר סיטי, טנסי).

1. עיבוד חברי פרלמנט מכדורי פלסטיק באמצעות טיפול מקדים קריוגני וכרסום
הערה: מתודולוגיה זו מבוססת על הליך שתואר במקום אחר, תוך שימוש בסרט PBAT המורכב מאותו חומר ששימש למחקר זה29.
<ol><li>שוקלים דגימות כדורי פולימר של ~ 1 גרם ומעבירים לצנצנת זכוכית של 50 מ"ל.</li>
	<l...

שיטה זו מתארת תהליך יעיל שתואר לראשונה בפרסום קודם29, להכנת MNPs שמקורם בכופתיות ויריעות חיפוי למחקרים סביבתיים. תהליך הקטנת הגודל כלל קירור קריוגני (לסרט בלבד), כרסום יבש ושלבי השחזה רטובים, לייצור MNPs מודל. יישמנו שיטה זו כדי להכין MNPs ממגוון רחב של חומרי הזנה פולימריים, כולל פולי...

בעשורים האחרונים, הייצור העולמי הגובר במהירות של פלסטיק וסילוק לא תקין והיעדר מיחזור של פסולת פלסטיק הובילו לזיהום סביבתי שהשפיע על מערכות אקולוגיות ימיות ויבשתיות 1,2,3. חומרים פלסטיים חיוניים לחקלאות בת זמננו, במיוחד לגידול ירקות, פירות קטנים וגידולים מיוחדים אחרים. השימוש בהם כסרטי חיפוי, כיסויי מנהרות גבוהים ונמוכים, סרט טפטוף ויישומים אחרים נועד לשפר את היבול ואת איכותו, להפחית את עלויות הייצור ולקדם שיטות חקלאות בנות קיימא 4,5. עם זאת, התעסוקה המתרחבת של "פלסטיקולטורה" העלתה חששות לגבי היווצרות, הפצה ושימור של חתיכות פלסטיק בסביבות חקלאיות. לאחר תהליך פיצול מתמשך הנגרם על ידי התפכחות סביבתית במהלך חיי השירות, שברי פלסטיק גדולים יותר יוצרים מיקרו וננו-פלסטיק (MNPs), אשר נשארים בקרקע או נודדים לנתיבי מים סמוכים באמצעות נגר מים ורוח 6,7,8. גורמים סביבתיים כגון קרינה אולטרה סגולה (UV) דרך אור השמש, כוחות מכניים של מים וגורמים ביולוגיים מפעילים התפשטות פלסטיק של פלסטיק המפוזר בסביבה, וכתוצאה מכך פירוק של שברי פלסטיק גדולים יותר לחלקיקי פלסטיק מאקרו או מזו 9,10. איחוי נוסף יוצר מיקרופלסטיק (MPs) וננו-פלסטיק (NPs), המשקף חלקיקים בגודל ממוצע (קוטר נומינלי; דפ) של 1-5000 מיקרומטר ו 1-1000 ננומטר, בהתאמה11. עם זאת, מגבלת d p העליונה עבור NPs (כלומר, גבול תחתון עבור חברי פרלמנט) אינה מוסכמת באופן אוניברסלי ובמספר מאמרים, זה מופיע כ- 100 ננומטר12.
MNPs מפסולת פלסטיק מהווים איום גלובלי מתפתח על בריאות הקרקע ושירותי המערכת האקולוגית. ספיחה של מתכות כבדות ממים מתוקים על ידי חברי פרלמנט הובילה לריכוז גבוה פי 800 של מתכות כבדות בהשוואה לסביבה13. יתר על כן, חברי פרלמנט במערכות אקולוגיות ימיות מציבים גורמי עקה ומזהמים מרובים על ידי שינוי חדירת האור, גרימת דלדול חמצן וגרימת הידבקות לבוטה שונים, כולל חדירה והצטברות באורגניזמים ימיים14.
מחקרים אחרונים מצביעים על כך ש-MNPs יכולים להשפיע על הגיאוכימיה של הקרקע ועל הביוטה, כולל קהילות מיקרוביאליות וצמחים15,16,17. יתר על כן, NPs מאיימים על מארג המזון17,18,19,20. מאחר ש-MNPs עוברים בקלות הובלה אנכית ואופקית בקרקע, הם יכולים לשאת מזהמים נספגים כגון חומרי הדברה, פלסטייזרים ומיקרואורגניזמים דרך האדמה אל מי תהום או מערכות אקולוגיות ימיות כגון נהרות ונחלים21,22,23,24. פלסטיק חקלאי קונבנציונלי כגון יריעות חיפוי עשוי מפוליאתילן, אשר יש להסיר מהשדה לאחר השימוש ולהשליך במזבלות. עם זאת, הסרה לא שלמה מובילה להצטברות משמעותית של פסולת פלסטיק בקרקעות 9,25,26. לחלופין, בולי פלסטיק מתכלים בקרקע (BDMs) מיועדים להיות מעובדים בקרקע לאחר השימוש, שם הם יתפרקו עם הזמן. עם זאת, BDMs נמשכים באופן זמני באדמה ובהדרגה מתפרקים ומתפרקים לחברי פרלמנטו-NPs 9,27.
מחקרים אקוטוקסיקולוגיים סביבתיים וגורליים רבים משתמשים בחומרי מודל אידיאליים ולא מייצגים של חברי פרלמנט ו-NPs. ה- MNPs הפונדקאיים הנפוצים ביותר הם מיקרו או ננו-כדורים פוליסטירן חד-ממדיים, שאינם משקפים את ה- MNPs בפועל המתגוררים בסביבה12,28. כתוצאה מכך, הבחירה של חברי פרלמנט ו-NPs לא מייצגים עלולה לגרום למדידות ותוצאות לא מדויקות. בהתבסס על היעדר מודלים מתאימים של ΜNPs למחקרים סביבתיים יבשתיים, המחברים היו מוטיבציה להכין מודלים כאלה מפלסטיק חקלאי. בעבר דיווחנו על היווצרות של MNPs מ BDMs וכדורי פוליאתילן באמצעות כרסום מכני והשחזה של כדורי פלסטיק וחומרי סרט ואת המאפיינים הממדיים והמולקולריים של MNPs29. המאמר הנוכחי מספק פרוטוקול מפורט יותר להכנת MNPs שניתן ליישם באופן רחב יותר על כל סוגי הפלסטיק החקלאיים, כגון יריעות חיפוי או חומרי ההזנה הכדוריים שלהם (איור 1). כאן, כדי לשמש דוגמה, בחרנו בסרט חיפוי ובכדורים כדוריים של הפולימר המתכלה פוליבוטילן אדיפט טרפתלט (PBAT) כדי לייצג את הפלסטיק החקלאי.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Aluminum dish, 150 mL&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>08-732-103</td>
			<td>Drying of collected NPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum dish, 500 mL</td>
			<td>VWR International, Radnor, PA, USA</td>
			<td>25433-018</td>
			<td>Collecting NPs after wet-grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>Centrific 228</td>
			<td>Container for centrifugation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delivery tube, #20, 840 &#181;m</td>
			<td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td>
			<td>3383M30</td>
			<td>Sieving of the first fraction during milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Delivery tube, #60, 250 &#181;m</td>
			<td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td>
			<td>3383M45</td>
			<td>Sieving of the second fraction (3x)&#160; during milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermomixer,&#160; 5350 Mixer</td>
			<td>Eppendorf North America, Enfield, CT, USA</td>
			<td>05-400-200</td>
			<td>Analysis of sieving experiments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FT-IR Spectrum Two, spectrometer with attenuated total reflectance (ATR)</td>
			<td>Perkin Elmer, Waltham, MA, USA</td>
			<td>L1050228&#160;</td>
			<td>Measuring FTIR spectra</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass beaker, 1000 mL</td>
			<td>DWK Life Sciences, Milville, NJ, USA</td>
			<td>02-555-113</td>
			<td>Stirring of MPs-water slurry before grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass front plate</td>
			<td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td>
			<td>3383N55&#160;</td>
			<td>Front cover plaste for Wiley Mini Mill</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass jar, 50 mL</td>
			<td>Uline, Pleasant Prairie, WI, USA</td>
			<td>S-15846P</td>
			<td>Collective MPs after milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glove Box, neoprene</td>
			<td>Bel-Art-SP Scienceware, Wayne, NJ, USA</td>
			<td>BEL-H500290000</td>
			<td>22-Inch, Size 10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zetasizer Nano ZS 90 size analyzer</td>
			<td>Malvern Panalytical, Worcestershire, UK&#160;</td>
			<td>Zetasizer Nano ZS</td>
			<td>Measuring nanoplastics dispersed in DI-water</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope camera</td>
			<td>Nikon, Tokyo,&#160;108-6290, Japan</td>
			<td>Nikon Digital Sight 10</td>
			<td>Combined with Olympus microscope to receive digital images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope</td>
			<td>Olympus, Shinjuku, Tokyo, Japan</td>
			<td>Model SZ 61</td>
			<td>Imaging of MPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nitrogen jar, low form dewar flasks</td>
			<td>Cole-Palmer, Vernon Hills, IL, USA</td>
			<td>UX-03771-23</td>
			<td>Storage of liquid nitrogen during cryogenic cooling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accurate Blend 200, 12-speed blender</td>
			<td>Oster, Boca Raton, FL, USA</td>
			<td>6684</td>
			<td>Initiating the size reduction of cryogenically treated plastic film</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBAT film, - BioAgri&#8482; (Mater-Bi&#174;)</td>
			<td>BioBag Americas, Inc, Dunedin, FL, USA</td>
			<td>0.7 mm thick</td>
			<td>Feedstock to form MPs and NPs, agricultural mulch film</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBAT pellets</td>
			<td>Mobius, LLC, Lenoir City, TN, USA</td>
			<td>Diameter 3 mm</td>
			<td>Feedstock to form microplastics (MPs) and nanoplastics (NPs) trough milling and grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic centrifuge tubes, 50 mL</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>06-443-18</td>
			<td>Centrifugation of slurry after wet-grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic jar, 1000 mL, pre-cleaned, straight sided</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>05-719-733</td>
			<td>Collection of NPs during and after wet grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polygon stir bars, diameter&#248;=8 mm, length=50.8 mm&#160;&#160;</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>14-512-127</td>
			<td>Stirring of MPs slurry prior to wet-grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scissors, titanium bonded</td>
			<td>Westcott, Shelton, CT, USA</td>
			<td>13901</td>
			<td>Cutting of initial PBAT film feedstocks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Square glass cell with square aperture and cap, 12 mm O.D.</td>
			<td>Malvern Panalytical, Worcestershire, UK&#160;</td>
			<td>PCS1115</td>
			<td>Measuring of NPs particle size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel bottom, 3 inch, pan</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>8401</td>
			<td>For sieving after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel sieve, 3 inch, No. 140 (106 &#181;m)</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>1308</td>
			<td>For sieving after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel sieve, 3 inch, No. 20 (850 &#181;m)</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>1296</td>
			<td>Sieving of MPs after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel sieve, 3 inch, No. 325 (45 &#181;m)</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>1313</td>
			<td>Sieving of MPs after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel sieve, 3 inch, No. 60 (250 &#181;m)</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>1303</td>
			<td>Sieving of MPs after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel top cover, 3 inch</td>
			<td>Hogentogler &#38; Co. Inc, Columbia, MD, USA</td>
			<td>8406</td>
			<td>Sieving of MPs after Wiley-milling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel tweezers</td>
			<td>Global Industrial, Port Washington, NY, USA</td>
			<td>T9FB2264892</td>
			<td>Transferring of&#160; frozen film particles from jar into blender</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum oven, model 281A</td>
			<td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td>13-262-50</td>
			<td>Vacuum oven to dry NPs after wet-grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Friction grinding machine, Supermass Colloider</td>
			<td>Masuko Sangyo, Tokyo, Japan</td>
			<td>MKCA6-2J</td>
			<td>Grinding machine to form NPs from MPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wet-grinding stone, grit size: 297 &#956;m -420 &#956;m</td>
			<td>Masuko Sangyo, Tokyo, Japan</td>
			<td>MKE6-46DD</td>
			<td>Grinding stone to form NPs from MPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wiley Mini Mill, rotary cutting mill</td>
			<td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td>
			<td>NC1346618</td>
			<td>Size reduction of pellets and film into MPs and NPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FTIR-Spectroscopy software</td>
			<td>Perkin Elmer, Waltham, MA, USA</td>
			<td>Spectrum 10&#160;</td>
			<td>Collection of spectra from the initial plastic, MPs and NPs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image J, image processing program</td>
			<td>National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA</td>
			<td>Version 1.53n</td>
			<td>Analysis of digital images received from microscopy&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microscope software, ds-fi1 software</td>
			<td>Malvern Panalytical , Malvern, UK</td>
			<td>Firmware DS-U1 Ver3.10</td>
			<td>Recording of digital images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft, Windows, &#160;Excel 365, spreadsheet software</td>
			<td>Microsoft, Redmond, WA, USA</td>
			<td>Office 365</td>
			<td>Calculating the average particle size and creating FTIR spectra images</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JMP software, statistical software</td>
			<td>SAS Institute Inc., Cary, NC, 1989-2021</td>
			<td>Version 15</td>
			<td>Statistical analysis of particle size and perform best fit of data set</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Unscrambler software</td>
			<td>Camo Analytics, Oslo, Norway</td>
			<td>Version 9.2</td>
			<td>Normalizing and converting FTIR spectra into .csv fromat</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

forming micro-and nano-plastics from agricultural plastic films for employment in fundamental research studies

מיקרופלסטיק (MPs) וננו-פלסטיק (NPs) המפוזרים במערכות אקולוגיות חקלאיות עלולים להוות איום חמור על הביוטה בקרקע ובנתיבי מים סמוכים. בנוסף, כימיקלים כמו חומרי הדברה שנספגים על ידי NPs יכולים לפגוע באורגניזמים בקרקע ועלולים להיכנס לשרשרת המזון. בהקשר זה, שימוש חקלאי בפלסטיק כגון יריעות חיפוי מפלסטיק תורם באופן משמעותי לזיהום הפלסטיק במערכות אקולוגיות חקלאיות. עם זאת, רוב המחקרים הבסיסיים על גורל ורעילות אקולוגית משתמשים בחומרי MP אידיאליים ומייצגים בצורה גרועה, כגון מיקרוספרות פוליסטירן.
לכן, כפי שמתואר כאן, פיתחנו הליך רב-שלבי בקנה מידה מעבדתי כדי ליצור באופן מכני חברי פרלמנט ו-NPs מייצגים למחקרים כאלה. החומר הפלסטי הוכן מסרטי חיפוי פלסטיק מסחריים של פוליבוטיראט אדיפט-קו-טרפתלט (PBAT) שהוטבעו באמצעות טיפול קריוגני (CRYO) או בליה סביבתית (W), ומכדורי PBAT שלא טופלו. החומרים הפלסטיים טופלו לאחר מכן על ידי כרסום מכני ליצירת חברי פרלמנט בגודל של 46-840 מיקרומטר, המחקים את השחיקה של שברי פלסטיק על ידי רוח ומכונות מכניות. לאחר מכן סוננו חברי הפרלמנט למספר שברים בגודל כדי לאפשר ניתוח נוסף. לבסוף, חלק המסננת של 106 מיקרומטר היה נתון לטחינה רטובה כדי ליצור NPs של 20-900 ננומטר, תהליך המחקה את תהליך הפחתת הגודל האיטי עבור חברי פרלמנט יבשתיים. הממדים והצורה של MPs נקבעו באמצעות ניתוח תמונה של סטריאומיקרוגרפים, ופיזור אור דינמי (DLS) שימש להערכת גודל החלקיקים עבור NPs. חברי פרלמנט ו- NPs שנוצרו בתהליך זה היו בעלי צורות לא סדירות, אשר עולה בקנה אחד עם התכונות הגיאומטריות של חברי פרלמנט שהתאוששו משדות חקלאיים. בסך הכל, שיטת הקטנת גודל זו הוכחה כיעילה ליצירת חברי פרלמנט ו-NPs המורכבים מפלסטיק מתכלה כגון פוליבוטילן אדיפט-קו-טרפתלט (PBAT), המייצג חומרי חיפוי המשמשים לייצור גידולים חקלאיים מיוחדים.

כדי לאמת את שיטת הפרוצדורה הניסויית ואת הניתוח, חברי פרלמנט ו- NPs נוצרו מכדורים וחומרי פילם והושוו לפי גודל וצורה באמצעות תמונות מיקרוסקופיות. השיטה המתוארת באיור 1 יצרה ביעילות חברי פרלמנט ו-NPs מכדורי פלסטיק מתכלים ומסרטים; זה הושג באמצעות קירור קריוגני, כרסום, טחינה רטובה ...

Watch this Scientific Journal Video about Forming Micro-and Nano-Plastics from Agricultural Plastic Films for Employment in Fundamental Research Studies at JoVE.com

Forming Micro-and Nano-Plastics from Agricultural Plastic Films for Employment in Fundamental Research Studies

אנו מראים את ההיווצרות והאפיון הממדי של מיקרו וננו-פלסטיקים (MPs ו-NPs, בהתאמה) באמצעות תהליך מדורג של כרסום מכני, השחזה וניתוח הדמיה.

יצירת מיקרו-וננו-פלסטיק מסרטי פלסטיק חקלאיים לתעסוקה במחקרי יסוד

Microplastics (MPs) and nanoplastics (NPs) dispersed in agricultural ecosystems can pose a severe threat to biota in soil and nearby waterways. In ...

אנטון אסטנר:פרוטוקול זה מתאר הכנה של מיקרו וננו-פלסטיק מהונדסים שמקורם במגוון רחב של מאגרי הזנה פולימריים, כגון כדורים וסרטים המייצגים חומרי מודל אותנטיים. שיטה זו יוצרת ביעילות מיקרו-ננו-פלסטיק באמצעות הליך מכני פשוט הכולל כרסום קריוגני, חלחול וטחינה רטובה שיכולים לשמש חומר פונדקאי למחקרים סביבתיים. כדי להתחיל לשלוף קצף מגליל ולחתוך קצף P B A T לרצועות עם חותך נייר מראש להשרות שברים במים deionized במשך 10 דקות ולהעביר את חומר הקצף לתוך מיכל קריוגני.הוסיפו באיטיות 200 מיליליטר של חנקן נוזלי למיכל קריוגני והעבירו שברי קצף ספוגים מראש או כדוריות בזהירות לתוך המיכל הקריוגני עם פינצטה מפלדה. לאחר מכן, להעביר שברי קצף קפוא או גלולות לתוך בלנדר ולעבד במשך 10 שניות. מוסיפים 400 מיליליטר של מי DI ומערבבים את קצף המים במשך חמש דקות.מעבירים את השפריץ לתוך משפך בוכנר עם פילטר ומורחים ואקום למשך שעה. לאחר מכן מעבירים את הדגימה עם המשפך לתנור ואקום. יבש ב 30 מעלות צלזיוס במשך 48 שעות לפחות.שוקלים דגימות סרט פולימרי או גלולה ומעבירים לצנצנת זכוכית של 50 מיליליטר. מניחים את צינור המסירה המלבני עם זרע רשת של 20 בחריץ שלפני החלב המסתובב והרימו את צינור המשלוח עד שהוא פוגע בסיכת המניות. מקם את צלחת הזכוכית מעל פני תאי הטחינה והצמיד אותה באמצעות המהדק המתכוונן.לאחר מכן מניחים צנצנת זכוכית של 50 מיליליטר מתחת לשקע הטחנה. מקמו את תמיכת הזרוע הצדדית המחליקה על הטחנה מעט מחוץ למרכז הזכוכית הקדמית והדקו עם הבריח העצבי. הכנס את משפך הופר על גבי הטחנה לתוך הפתח של תא הטחינה העליון.חבר כבל קו לשקע חשמל ולחץ על מתג הכבל כדי להתחיל את פעולת הטחנה. הזן את הדגימה באיטיות והוסף את האצווה הבאה של שברי סרט או גלולה לאחר שהרעש הנשמע פוחת. לאחר עיבוד הסרט או שברי הכדורים, לחץ על מתג הכבל כדי להפסיק את פעולת הטחנה למשך כ-20 דקות כדי להתקרר.מנקים את תא החיתוך בעזרת מרית ומברשת זיפים ואוספים חלקיקים בצנצנת הזכוכית. הסר את צינור המסירה של 20 רשת 840 מיקרומטר והחלף אותו בצינור המסירה של 60 רשת. עם השלמת האצווה הראשונה להציג מחדש את החומר שנאסף לתוך הופר הטחנה.בצע את אותו הליך עבור שבר כרסום מחית 60. לשחזר את החלקיקים הנותרים בתא ולהוסיף אותם לחלק העיקרי שנאסף. הכינו מעט מיקרופלסטיק.התחילו בלקיחת מים לתוך זכוכית והכניסו מוט ערבוב. הציגו שמונה גרם של חלק פלסטיק שנאסף 250 מיקרומטר. מניחים את הזכוכית על צלחת ערבוב ומערבבים מגנטית במשך 24 שעות במהירות של 400 סיבובים לדקה.כדי לספוג את החלקיקים במים מעבירים את החלקיקים למיכל פלסטיק. מלאו שני מיכלי פלסטיק נוספים בקוטר אחד במים די, שישמשו לשטיפת חלקיקים חביבים על הופר המטחנה. במהלך תהליך הטחינה.מניחים אבנים בגודל 46 ירוק במטחנת החיכוך הרטובה ומהדקים את האום המרכזי. יד הדוקה עם מפתח ברגים של 17 מילימטר מוסיפה את ההופר למעלה ומהדקת את ארבעת הברגים עם מפתח אלן של חמישה מילימטרים. מניחים צנצנת איסוף פלסטיק של ליטר אחד מתחת לשקע של המתנגש.מניחים דלי ריק שני של ליטר אחד ליד השקע שישמש להחלפה בזמן העיבוד. הפעל את הכוח וכוונן בזהירות את מרווח המדידה על ידי סיבוב גלגל הכוונון בכיוון השעון, המתאים לתזוזה חיובית של 0.10 מיקרומטר ממצב אפס עד לשמיעת אבני הטחינה נוגעות. לאחר מכן, כוונן את טבעת המדידה הגמישה לאפס וסובב את הגלגל נגד כיוון השעון באופן מיידי.כברירת מחדל, המהירות מותאמת ל 1500 סיבובים לדקה. סובבו את גלגל הכוונון בכיוון השעון עד שהאבנים נוגעות וממלאות בעדינות את השקע הננופלסטי של המים לתוך ההופר. להקטין את הפער ללא הרף למד סליקה של 2.0 שלילי המתאים לתזוזה שלילית של 0.20 מיקרומטר ממיקום האפס לאחר הצגת ה-slurry.לאסוף את slurry על ידי החלפת דליי האיסוף. ברגע שרמת המילוי והדלי עולה על 0.5 ליטר אוספים ומחזירים את החלקיקים למטחנה בין פי 30 ל-60. המעברים גורמים לגודל חלקיקים קטן יותר.שטפו חלקיקים חביבים על ההופר עם בקבוק המים DI המוכן כדי לאפשר ערבוב מתאים בזמן העיבוד. משחזרים את התסיסה ומערבבים במשך ארבע שעות ב-400 סיבובים לדקה בטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס כדי לאפשר לה להתערבב היטב ולתת לסלורי לעמוד במשך 48 שעות כדי להתייצב. הניתוח המספרי חשף את התפלגות גודל החלקיקים הדו-ממדיים עבור ננו-פלסטיק המיוצר משני מלאי המזון.אוכלוסיות החלקיקים העיקריים של ננו-פלסטיק ממשטחי P B A T היו בערך 79 ו-530 ננומטר, וערכי צפיפות המספרים המקבילים היו 25 ו-5% בהתאמה. מאידך גיסא, ננו-פלסטיקים שמקורם בקצף P B A T היו בעלי גודל מקסימלי של כ-50 ו-106 ננומטר עם ערכי תדירות צפיפות מספרים תואמים של 11 ו-10% בהתאמה. תוצאות FTIR R עבור P B A T Nanoplastics מצביעות על ירידה מובהקת בערכי הספיגה בין 980 ל-1200 ס"מ הופכי המשקפים את רכיב העמילן השטיפה במהלך טחינה רטובה.בהתאם לתצפיות המחקר הקודם אנטון אסטנר:להיווצרות מיקרופלסטיק מסרט פלסטיק וכדוריות טיפול מקדים קריוגני משרה שפריצות לפלסטיק. הוא מחקה את ההשפעה של בליה סביבתית אך לא בצורה מושלמת, מה שמאפשר איחוי מואץ. הליך כרסום הקריו בשילוב עם תהליך הטחינה הרטובה מאפשר עיבוד של מלאי הזנה מפלסטיק רבים ושונים ליצירת מיקרו-פלסטיק אותנטי המשמש במחקרי סביבה.

Research

JoVE Journal

Engineering

Micropunching Lithography for Generating Micro- and Submicron-patterns on Polymer Substrates

Micropunching ליתוגרפיה לייצור מיקרו submicron דפוסי פולימר על מצעים

Conducting polymers have attracted great attention since the discovery of high conductivity in doped polyacetylene in 19771. They offer the advantages of ...

Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition

היווצרות עבה צפופים איטריום ברזל גרנט הסרטים באמצעות תרסיס הפקדת

Aerosol deposition (AD) is a thick-film deposition process that can produce layers up to several hundred micrometers thick with densities greater than 95% ...

Characterization of Nanocrystal Size Distribution using Raman Spectroscopy with a Multi-particle Phonon Confinement Model

אפיון התפלגות גודל ננו באמצעות ראמאן ספקטרוסקופיה עם דגם Phonon מאסר רב-חלקיקים

Analysis of the size distribution of nanocrystals is a critical requirement for the processing and optimization of their size-dependent properties. The ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

איתור והשחזור של פלדיום, מתכות זהב וקובלט ממכרה העירונית באמצעות חיישנים / Adsorbents רומן יעודיים עם נקבוביות-בצורת גלגל עגלה ננומטריים

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

הפקדת electrospray של עובי אחיד Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; וכפי<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; סרטי זכוכית Chalcogenide

Solution-based electrospray film deposition, which is compatible with continuous, roll-to-roll processing, is applied to chalcogenide glasses. Two ...

Measuring Spray Droplet Size from Agricultural Nozzles Using Laser Diffraction

גודל אגל ריסוס מדידה מן הנחירים חקלאיים באמצעות דיפרקציה ליזר

When making an application of any crop protection material such as an herbicide or pesticide, the applicator uses a variety of skills and information to ...

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

ייצור של פולימרים microspheres עבור מהוד אופטי ויישומי לייזר

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

Measurements of Soil Carbon by Neutron-Gamma Analysis in Static and Scanning Modes

מדידות של פחמן בקרקע על ידי ניתוח ניוטרון-גמא חשמל סטטי וסריקה מצבי

The herein described application of the inelastic neutron scattering (INS) method for soil carbon analysis is based on the registration and analysis of ...

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

ייצור של סרטים צבע דקים עם מאוד קליטת מדיה באמצעות התצהיר זווית אלכסונית

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...

Preparation of Large-area Vertical 2D Crystal Hetero-structures Through the Sulfurization of Transition Metal Films for Device Fabrication

הכנת שטח גדול אנכי 2D קריסטל הטרו-מבנים באמצעות Sulfurization של מתכות מעבר סרטים עבור ייצור המכשיר

We have demonstrated that through the sulfurization of transition metal films such as molybdenum (Mo) and tungsten (W), large-area and uniform transition ...