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Degradation of low-density polyethylene to nanoplastic particles by accelerated weathering

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Menzel, Teresa ; Meides, Nora ; Mauel, Anika ; Mansfeld, Ulrich ; Kretschmer, Winfried ; Kuhn, Meike ; Herzig, Eva M. ; Altstädt, Volker ; Strohriegl, Peter ; Senker, Jürgen ; Ruckdäschel, Holger:
Degradation of low-density polyethylene to nanoplastic particles by accelerated weathering.
In: Science of the Total Environment. Bd. 826 (2022) . - 154035.
ISSN 0048-9697
DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.154035

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Abstract

When plastics enter the environment, they are exposed to abiotic and biotic impacts, resulting in degradation and the formation of micro- and nanoplastic. Microplastic is ubiquitous in every environmental compartment. Nevertheless, the underlying degradation processes are not yet fully understood. Here, we studied the abiotic degradation of commonly used semi-crystalline, low-density polyethylene (LDPE) in a long-term accelerated weathering experiment combining several macro- and microscopic methods. Based on our observations, the degradation of LDPE proceeds in three stages. Initially, LDPE objects are prone to abrasion, followed by a period of surface cracking. A large number of secondary particles with a high degree of crystallinity are formed, with sizes down to the nanometer scale. These particles consist of highly polar oligomers leading to agglomeration in the final stage. We therefore suppose that weathered microplastic and nanoplastic particles will attach to colloidal environmental matter. This offers an explanation for the absence of free nanoplastic particles in natural samples.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Zusätzliche Informationen: WOS:000790367500008
Keywords: Microplastic; Agglomeration; Surface fragmentation; Three-stage model; Semicrystalline; Polymer chain defects
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Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen > SFB 1357 - MIKROPLASTIK
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Eingestellt am: 10 Mär 2022 07:53
Letzte Änderung: 05 Jun 2023 09:12
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/68885