海水中微塑料检测方案(激光拉曼光谱)

EDINBURGHINSTRUMENTSA Techcomp Company 拉曼光谱——让微塑料无处遁形 前言 据《国家地理》杂志报道，微塑料几乎已经侵入了地球上的每一个角落，微塑料污染问题已经成为了全球不可忽视的环境问题，是由小于5毫米的聚合物组成的小固体颗粒。此外，它们还可能含有添加剂，如染料和生产过程中的杂质。分散在水体中的微塑料，不仅污染了水资源，还会被水中的生物食用，再经过食物链最终进入人体，对公众健康构成严重威胁。 拉曼光谱由于其快速、灵敏度高等优势，非常适合于识别聚合物、污染物和染料等。并且，其指纹类型分析在海洋环境中微塑料的识别方面具有很大的潜力。 本文通过利用爱丁堡仪器的RM5 显微共聚焦拉曼光谱仪成功地鉴别出水中的聚乙烯(PE)、聚四氟乙烯(PTFE)和尼龙-6三种微塑料， PE是制造最多的聚合物之一，全球每年制造数以千万吨， PE 是全球水生系统中最常见的三大塑料之一。 PTFE 是一种含氟聚合物，由于其不粘特性在生活和工业中应用十分广泛，PTFE 与 PE 具有非常相似的结构，但是其合成和用途却有很大差异。尼龙-6是一种聚酰胺，经常用于汽车工业和捕鱼材料中。丢弃的捕鱼设备为尼龙6进入水生生态系统提供了一条捷径。这三种聚合物在海洋中含量很高。 材料与方法 RM5 拉曼光谱仪：785nm 激光器、10x物镜 粒径在 35-50pm 的范围内尼龙 6， PTFE 和 PE 购自 Sigma Aldrich， 将这些微塑料加入水中，并通过WhatmanQME 膜滤器过滤。 图1.RM5显微拉曼光谱仪 结果 尼龙-6、PE和 PTFE的标准曼拉曼光谱图如图2所示，标准物的拉曼特征峰可作为检测结果的参考依据。 图2.尼龙-6、PE和 PTFE标准物的拉曼光谱图 向 500 mL水中添加1mg每种塑料来模拟未知的微塑料水样品。并通过滤器过滤样品使其干燥，然其白光图像(粒子8，粒子20和粒子25)的示例，它们分别被标识为 PE， 尼龙6和 PTFE。 通过 KnowltAll拉曼光谱数据库，这三种聚合物的匹配度达到了92.83%，展现了高度的匹配性。 图3.粒子8的光谱和白光图像 图4.粒子20的光谱和白光图像 图5.粒子25的光谱和白光图像 结论 随着我们更多地了解微塑料在地球上的扩散及其潜在危险，越来越需要对更小颗粒微塑料进行准确，快速的识别。拉曼光谱法可以很容易地分辨出很小粒径的不同微塑料。本文介绍了如何将 RM5 显微拉曼光谱仪与 KnowltAll数据库结合使用，以识别海洋环境中常见的三种类型的微塑料。 随着我们更多地了解微塑料在地球上的扩散及其潜在危险，越来越需要对更小颗粒微塑料进行准确，快速的识别。 拉曼光谱法可以很容易地分辨出很小粒径的不同微塑料。本文介绍了如何将RM5显微拉曼光谱仪与KnowItAll数据库结合使用，以识别海洋环境中常见的三种类型的微塑料。