Các nhà khoa học tại Đại học Nankai, Trung Quốc đã phát hiện ra cấu trúc tinh thể của các khoáng sắt nano tự nhiên ảnh hưởng mạnh đến tốc độ phân hủy của este phosphat hữu cơ (OPEs), phụ gia nhựa độc hại được dùng như chất làm mềm và chất chống cháy trong nhựa. Các chất phụ gia hóa học này xuất hiện hàng ngày trong đất, nước và không khí, bị nghi ngờ gây rối loạn nội tiết.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã so sánh ba loại khoáng gồm có goethite, akaganeite và lepidocrocite thông qua sử dụng hợp chất p-nitrophenyl phosphate. Cả ba loại khoáng chất đều tăng tốc quá trình phân hủy OPE trong các điều kiện môi trường thông thường, nhưng tốc độ này phụ thuộc đáng kể vào cấu trúc tinh thể. Kết quả cho thấy Lepidocrocite là chất xúc tác nhanh nhất, tiếp đến là akaganeite và goethite. Nhóm nghiên cứu đã xác định nguyên nhân của sự khác biệt này là do hai yếu tố: mức độ bám dính của chất ô nhiễm trên bề mặt khoáng chất và độ hoạt hóa của các vị trí bề mặt đó sau khi liên kết xảy ra.

Akaganeite giữ chặt các chất ô nhiễm, nhưng lepidocrocite lại có nhiều vị trí hoạt hóa hơn, thúc đẩy quá trình phá vỡ liên kết nhanh. Các kỹ thuật quang phổ tiên tiến và mô phỏng đã lý giải quá trình này: các nguyên tử sắt trên bề mặt của lepidocrocite sinh ra điện trường mạnh hơn, kéo các electron ra khỏi nguyên tử phốt pho trong phân tử chất ô nhiễm nên dễ bị các phân tử nước tấn công.

Oxit sắt có nhiều trong đất và trầm tích, có nghĩa là hiệu ứng xúc tác tự nhiên này có thể đang diễn ra âm thầm trên khắp hành tinh. Khi nhựa phân hủy thành vi nhựa và nhựa nano, các chất phụ gia của chúng có thể rò rỉ và tương tác với các bề mặt khoáng chất này, ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy và mức độ độc hại của chúng. Phát hiện nghiên cứu mở đường cho việc mô phỏng hoặc thiết kế vật liệu xử lý môi trường hiệu quả hơn trong tương lai.

N.P.D (NASTIS), theo Interestingengineering, 12/2025