ФЕНТОН ПРОЦЕСІМЕН ПОЛИСТИРОЛ МИКРОПЛАСТИГІНІҢ ТОТЫҒУ ДЕГРАДАЦИЯСЫ

Су нысандарында полимерлі микробөлшектердің жиналуы оларды жоюдың жаңа, тиімдірек әдістерін іздеуді талап етеді. Ең қиын ыдырайтын ластағыштардың бірі – полистирол. Оның құрамындағы ірі фениль топтары микробтардың әсеріне кедергі жасап, материалдың химиялық тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Осыған байланысты, бұл жұмыста Фентон жүйесін (FeSO4* 7H2O / H2O2) қолдана отырып, судағы полистирол бөлшектерінің тотығу арқылы ыдырауы зерттелді.Тәжірибелер 35-40°C температурада және pH 2-3 қышқылдық ортада жүргізілді. рН деңгейін осы тар ауқымда ұстап тұру өте маңызды: бұл темір иондарының белсенді болуына көмектеседі және олардың тұнбаға түсуіне жол бермейді. Мұндай жағдайда гидроксил радикалдары (•OH) белсенді бөліне бастайды. Олар өте күшті тотықтырғыш болғандықтан, полимер қаңқасынан сутегі атомдарын тартып алады. Бұл көміртегі байланыстарының үзілуіне және молекулалық массаның төмендеуіне әкеледі. Реакцияға дейінгі және одан кейінгі үлгілердің беткі өзгерістері оптикалық және сканирлеуші электронды микроскопия (СЭМ) әдістерімен бағаланды. Алынған суреттерден пластик бетінің бұзылғаны анық көрінеді: терең жарықтар, сызаттар мен ойықтар пайда болған. Сонымен қатар, бөлшектердің өлшемі динамикалық жарық шашырату (ДЛС) әдісімен тексерілді. Нәтижелер өңдеуден кейін бөлшектердің едәуір кішірейгенін растады.Тәжірибе нәтижелері Фентон реакциясы төзімді полимерлерді тиімді ыдырататынын дәлелдейді. Сондықтан бұл әдісті өндірістік ағын суларды тазарту жүйелері үшін болашағы зор кезең ретінде қарастыруға болады.

1. Plastic waste inputs from land into the ocean / J.R. Jambeck et al // Science. – 2015. – Vol. 347, № 6223. – P. 768-771.

2. Lost at sea: where is all the plastic? / R.C. Thompson et al. // Science. – 2004. – Vol. 304, № 5672. – P. 838-838.

3. Geyer R. Production, use, and fate of all plastics ever made / R. Geyer, J.R. Jambeck, K.L. Law // Science Advances. – 2017. – Vol. 3, № 7. – e1700782.

4. Degradation of polystyrene microplastics by Fenton-like process: Mechanism and pathways / Y. Zhang et al // Journal of Hazardous Materials. – 2020. – Vol. 384. – P. 121151.

5. Fenton’s reagent for the rapid and efficient isolation of microplastics from environmental samples / A.S. Tagg et al // Analytical Methods. – 2017. – Vol. 9, № 9. – P. 1432-1440.

6. Pignatello J.J. Advanced oxidation processes for organic contaminant destruction based on the Fenton reaction and related chemistry / J.J. Pignatello, E. Oliveros, A. MacKay // Critical Reviews in Environmental Science and Technology. – 2006. – Vol. 36, № 1. – P. 1-84.

7. Neyens E. A critical review of Fenton’s reagent applications / E. Neyens, J. Baeyens // Journal of Hazardous Materials. – 2003. – Vol. 98, № 1-3. – P. 33-50.

8. Oxidative degradation of polystyrene microplastics by advanced oxidation processes / J.H. Kang et al // Chemosphere. – 2022. – Vol. 287. – P. 132320.

9. Microplastics in the marine environment: A review of their sources, distribution, effects and management / D. He et al // Engineering. – 2019. – Vol. 5, № 3. – P. 538-550.

10. Effect of Fenton-like oxidation on surface characteristics and adsorption properties of microplastics / P. Liu et al // Chemosphere. – 2019. – Vol. 234. – P. 151-159.

11. Using scanning electron microscopy for the identification of marine microplastic debris / J. Brandon et al // Marine Pollution Bulletin. – 2016. – Vol. 110, № 1. – P. 556-561.

12. Characterization of microplastics in water using dynamic light scattering / J. Li et al // Environmental Pollution. – 2018. – Vol. 237. – P. 557-563.

13. Degradation of microplastics in the environment: Processes, mechanisms, and influencing factors / J. Wang et al // Environmental Pollution. – 2021. – Vol. 270. – P. 116023.

14. Advanced oxidation processes for microplastics degradation: A recent update / S.S. Ali et al // Journal of Environmental Management. – 2023. – Vol. 326. – P. 116742.