环境科学与资源利用论文_基于摩擦纳米发电机的

文章摘要:微塑料广泛存在于海洋环境中，难以被降解，不仅对海洋微生物和海洋动植物造成不可逆的恶劣影响，更会通过食物链进入人体，影响人体内分泌功能，甚至造成基因毒性。因此对海洋微塑料的含量和粒径进行实时、快速、有效的检测对海洋环境的治理极其重要。基于摩擦伏特效应和静电感应相结合的摩擦纳米发电机（TENG）技术，不仅结构简单轻巧，而且可以以摩擦电的形式对特定物理变量或状态完成非侵入的检测，并将其变化参数实时精确的向外输出，弥补了现有检测方法存在检测精度低、操作复杂、检测价格昂贵的不足，日益在油液监测、食品安全、生物医学等领域得到了广泛应用。因此，本文采用基于自供电的TENG技术，设计开发了一种利用间断液柱检测水样内微塑料颗粒尺寸和丰度的实时快速检测方法和装置，并通过实验测试完成了对微塑料的尺寸形貌表征和化学元素组成的实时高效检测。研究发现：去离子水中加入微塑料颗粒时，溶液中zeta电位降低，改变了管壁表面的极化电场方向；随着水溶液中微塑料颗粒直径或丰度的增加，开路电压呈现减小趋势，50μm时减小了43.1%，0.250%浓度时减小了79.6%；微塑料颗粒对自来水的开路电压影响显著，以10μm微塑料颗粒为例，开路电压减小了20%，证明了TENG技术对海洋微塑料检测的可行性。

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项目基金:《塑料》 网址: http://www.slzzs.cn/qikandaodu/2022/0113/1790.html