在这里，我们模拟了三聚氰胺清洁海绵的典型使用情况，使其与金属对偶物相互摩擦，并使用光学光热红外(O-PTIR)显微光谱、微计算机断层扫描(μCT)和无透镜阴影显微镜(LSM)等多种技术表征了三聚氰胺清洁海绵的结构组成和释放的MPFs。我们的目标是:(1)阐明从磨损海绵中释放的强积金的形态特征(形状、大小和数量)以及元素和聚合物组成;(2)阐明受海绵微观结构和表面粗糙度影响的强积金形成过程和机制;(3)定量评估海绵产生强积金的能力和全球强积金排放到环境中的能力。
图1（三聚氰胺清洁海绵的显微结构组成。）
三种品牌的海绵（#1−#3）的聚合物组成、元素组成和微观结构进行了表征。海绵的O-PTIR光谱（图1a, b）主要显示了五个红外吸收带，包括芳基C−N伸缩振动（1350 cm−1）和三嗪环中C=N伸缩振动（1558和1506 cm−1的双峰）以及氨基甲烷基（−NH−CH2−NH−）中的C−N伸缩振动（接近1200和1030 cm−1） 。这些光谱与参考的三聚氰胺-甲醛共聚物的红外光谱匹配度为83.1−87.1%（图S4），表明不同品牌的海绵具有相似但不完全一致的结构。
图2（海绵与金属表面摩擦形成磨损颗粒。）
海绵-金属摩擦对的摩擦学特性。通过滑动不同的海绵（#1−#3）在表面粗糙度为6.3 μm的金属表面上，初步评估了海绵和金属表面之间的摩擦。磨损和未磨损的海绵#1−#3的质量分别减少了4.9−8.7%和1.8−4.0%（图2b）。由于未磨损的海绵释放了微量的甲醛（0.00045−0.056%）（表S5）以及一些MPFs（在切割海绵样品时形成的）（图2d），这些海绵的质量损失可以归因于MPF的释放以及甲醛的溶解或挥发。磨损和未磨损海绵之间的质量损失差异（NLMsponge）表明了释放的海绵磨损颗粒的数量。
通过LSM成像测定不同海绵金属摩擦副中MPFs的释放量，然后进行颗粒计数。图3a为LSM获取的海绵磨损颗粒的代表性投影图像。I、II和III型mpf分别分为线性纤维、具有一个交联点的支化纤维和具有两个或多个交联点的支化纤维(图3b,c中S1−S3区域)。相同MPF的投影和反射光图像(图3b,c中S1−S6区域)显示出一致的纤维形状和长度，证明了LSM表征微粒的能力。
图4（海绵磨损过程中微塑料释放量和长度分布）
图5（海绵磨损过程中微塑料纤维（MPF）形成的磨损过程和机制。）
文章回顾
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