Surface Oxidation and Defect Formation Under Five Photoaging Regimes Enhance Cd2+ and Pb2+ Adsorption by Polyethylene and Polyvinyl Chloride Microplastics
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Le résumé fourni par la source
Photoaging alters polymer surface chemistry and can thereby regulate the interfacial binding of metal ions by microplastics. In this study, polyethylene (PE) and polyvinyl chloride (PVC) microplastics were exposed for three weeks to five regimes comprising UV-air, UV-ultrapure water, UV-simulated seawater, UV/H2O2, and UV/Cl. Changes in surface morphology, functional groups, crystallinity, hydrophobicity, and specific surface area were characterized before Cd2+ and Pb2+ adsorption. UV/Cl and UV/H2O2 induced the strongest transformations in both polymers, although the rate of aging decreased with exposure time. Photoaging generated surface cracks and defects, increased the accessible surface area, reduced hydrophobicity, and introduced hydroxyl, carbonyl, and carboxyl groups. These changes significantly enhanced Cd2+ and Pb2+ adsorption. Adsorption involved physical and chemical contributions, with chemical interactions predominating. FTIR, elemental mapping, and surface analyses were consistent with coordination and surface complexation at oxygen-containing sites, electrostatic attraction, and nonspecific physical retention on roughened surfaces and within defects. Variations in crystallinity and surface area further modulated adsorption. The results show that aging medium and polymer structure jointly determine the extent of surface oxidation and defect formation, establishing a structure–property relationship between photoaging-induced surface evolution and the enhanced metal-binding capacity of PE and PVC microplastics.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Surface Oxidation and Defect Formation Under Five Photoaging Regimes Enhance Cd2+ and Pb2+ Adsorption by Polyethylene and Polyvinyl Chloride Microplastics
- Date Crossref
- 10/09/2026
- Éditeur
- MDPI AG
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Research Center for Eco-Environmental Sciences pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Xingtai University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Sinopec (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Hebei University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Xingtai Medical College pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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College of Chemical Engineering and Biotechnology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Ecotoxicology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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SINOPEC Zhongyuan Oilfield Branch Environmental Protection Monitoring Center pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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School of Eco-Environment pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Clinical Medicine pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Research Center for Eco-Environmental Sciences, Xingtai University et Sinopec (China), avec 7 autres affiliations.
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