微塑料污染已成为亟待解决的治理问题,其易被海洋生物吞噬、吸附环境中的有害物质、释放塑化剂和染料等有害化学品。它的来源较为广泛,在食品外卖中,PP餐盒、PET餐盒,PS发泡餐盒都会释放微塑料,在化妆品行业中,塑料微珠也广泛用于个人护理用品和化妆品中。
塑料微珠常用聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)等廉价的聚烯烃材料制备。这些非可降解的微珠对水生生态系统造成了显著而持久的负面影响。此外,人们还会在塑料制品中添加人工合成染料以及闪光剂(如铝片或云母片)来获得漂亮的颜色与金属色泽,同样对环境和人类健康带来负面影响。开发可生物降解、无毒的微珠和染料替代品是亟需解决的难题。传统的嵌段共聚物自组装方法难以用来制备可降解的聚酯型光子颜料。
近日,天津大学宋东坡课题组利用“有序自发乳化原理(OSE)”,克服了水包油包水(w/o/w)多重乳液界面不稳定的挑战,成功研制了具有靓丽结构色的光子晶体颜料,在化妆品及其他工业产品中有巨大的应用潜力。此类光子颜料采用聚乳酸等可生物降解的聚酯材料制备,具有生物安全性好、可降解的优点,有望广泛替代传统的塑料微珠和染料,为化妆品行业带来颠覆性的技术革新。此外,利用OSE原理制备光子颜料仅需单一工艺步骤,有利于规模化生产以降低应用成本。当前,以实验室制备的材料成本计算,每瓶指甲油仅需0.4元左右的光子颜料,有巨大的潜在应用价值。
作者分别选取细菌、藻类、水蚤和斑马鱼等不同营养级的典型水生生物,进行了严苛的环境安全评价。实验结果表明:此类光子颜料未显现出任何毒性,未对上述生物的行为造成任何不良影响,证明此类材料能作为环境友好的微珠与染料用于化妆品和其他工业产品中。
参考来源:高分子科学前沿
论文:Eco-FriendlyPhotonicPigmentsviaInterfacialSelf-Assembly,AngewandteChemieInternationalEdition