[发明专利]模拟自然条件制备的纳米塑料颗粒标准品及其研制方法

说明书

本发明属于材料制备领域，涉及模拟自然条件制备的纳米塑料颗粒标准品及其研制方法。其制备方法为：将成品塑料进行模拟自然条件处理，所述模拟自然条件处理包括：酸处理、碱处理、蛋白酶处理、水浸泡处理、烘干处理、紫外照射处理、研磨处理。本发明提供的纳米塑料颗粒标准品粒径在10～1000nm之间，颗粒呈现不规则状，采用超纯水超声分散后的溶液Zeta电位为‑30～‑20mV，更接近自然条件下形成的纳米塑料颗粒，采用本发明提供的标准品进行实验，能够使得纳米塑料颗粒的相关检测、毒理等实验结果更加准确。

技术领域

本发明属于材料制备领域，涉及模拟自然条件制备的纳米塑料颗粒标准品 及其研制方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而 不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人 员所公知的现有技术。

自20世纪90年代以来，研究者开始关注环境中存在的微、纳米级塑料颗 粒，对其分布、材质、表面附着成分、毒理等进行研究。研究者将纳米塑料颗 粒定义为直径低于1μm的塑料颗粒，其在自然界中的存在情况多以微塑料分 布情况为据进行预测以及分析。

目前，大部分研究者采用商品化纳米塑料颗粒进行相关检测分析，研究集 中于建立新的检测方法或对其毒性进行研究。例如，利用商品化荧光标记的纳 米塑料颗粒对其在拟南芥根部的分布情况进行探索。部分研究者还利用商品化 荧光标记纳米塑料颗粒研究其在动物体内的运输、分布情况。然而，发明人研 究发现，上述纳米塑料颗粒相关研究存在同一突出问题，使用商品化纳米塑料 颗粒是否可以代替自然产生的纳米塑料颗粒进行研究？

从微观表征方面来看：现实中存在的纳米塑料颗粒粒径不一、形状不规则、 表面成分复杂，且具有多种聚集方式(塑料颗粒间聚集、塑料颗粒与各类物质 聚集)；而商品化的纳米塑料颗粒粒径均一，形状为均匀球状，溶液中一般添 加表面活性剂，在超纯水中单分散效果良好。从形成过程来看：自然界中存在 的纳米塑料颗粒是经过各种自然条件因素，例如风化作用、紫外线照射等，老 化破碎形成；而目前商品化纳米塑料颗粒是由塑料单体经过乳液合成法合成， 未经过自然老化过程。

由于复杂的基质干扰，从自然环境中分离获取纳米塑料颗粒非常困难，极 少数研究者可真正分离出自然界中存在的纳米塑料颗粒。发明人认为，目前有 关纳米塑料颗粒研究中所用到的商品化纳米塑料颗粒与自然中存在的纳米塑 料颗粒存在较大差异，将其作为标准品用于开展相关研究势必会造成一定的方 法误差。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，发明人认为使用更接近自然存在的纳米塑 料颗粒标准品能够使得纳米塑料的相关研究结果更加准确，例如纳米塑料颗粒 检测方法的建立及纳米塑料颗粒对动植物体的毒性影响等。然而现在的纳米塑 料研究领域中，大多使用乳液聚合法合成的、形状规则的标准微球，与自然条 件下产生的纳米塑料颗粒相差较远。

对此，本发明的目的在于提供模拟自然条件制备的纳米塑料颗粒标准品及 研制方法。本发明具有研究及工业推广意义，若使接近自然存在的纳米塑料颗 粒标准品实现批量化生产，可为提高纳米塑料颗粒相关研究的准确性奠定基础。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

第一方面，一种模拟自然条件制备的纳米塑料颗粒标准品，在10～1000nm 的电子显微图片中，颗粒呈现不规则状；采用超纯水超声分散后的溶液Zeta电 位为-30～-20mV。

经研究发现，商品化纳米塑料颗粒与模拟自然条件制备的纳米塑料颗粒在 外观规则程度、粒径分布、Zeta电位、自然聚集状态等存在显著差异。当纳米 塑料颗粒满足外形不规则、粒径分布广泛、Zeta电位-30～-20mV、且有聚集态 塑料颗粒存在时，将更接近自然条件下形成的纳米塑料颗粒，因而该纳米塑料 颗粒可以作为代替自然条件下形成的纳米塑料颗粒的标准品。