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Repulsive Interactions of Eco-corona-Covered Microplastic Particles Quantitatively Follow Modeling of Polymer Brushes
Titelangaben
Witzmann, Thomas ; Ramsperger, Anja ; Wieland, Simon ; Laforsch, Christian ; Kress, Holger ; Fery, Andreas ; Auernhammer, Günter K.:
Repulsive Interactions of Eco-corona-Covered Microplastic Particles Quantitatively Follow Modeling of Polymer Brushes.
In: Langmuir.
Bd. 38
(2022)
Heft 29
.
- S. 8748-8756.
ISSN 1520-5827
DOI: https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.1c03204
Abstract
The environmental fate and toxicity of microplastic particles are dominated by their surface properties. In the environment, an adsorbed layer of biomolecules and natural organic matter forms the so-called eco-corona. A quantitative description of how this eco-corona changes the particles’ colloidal interactions is still missing. Here, we demonstrate with colloidal probe-atomic force microscopy that eco-corona formation on microplastic particles introduces a compressible film on the surface, which changes the mechanical behavior. We measure single particle–particle interactions and find a pronounced increase of long-range repulsive interactions upon eco-corona formation. These force-separation characteristics follow the Alexander–de Gennes (AdG) polymer brush model under certain conditions. We further compare the obtained fitting parameters to known systems like polyelectrolyte multilayers and propose these as model systems for the eco-corona. Our results show that concepts of fundamental polymer physics, like the AdG model, also help in understanding more complex systems like biomolecules adsorbed to surfaces, i.e., the eco-corona.
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Artikel in einer Zeitschrift
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Ja |
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| Titel an der UBT entstanden: |
Ja |
| Themengebiete aus DDC: |
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften; Biologie |
| Eingestellt am: |
29 Jun 2022 06:28 |
| Letzte Änderung: |
17 Aug 2023 11:56 |
| URI: |
https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/70222 |
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