使用单颗粒ICP-TOFMS进行天然和人为含颗粒的表征和定量
Hark Karkee1, Alexander Gundlach-Graham1
1Department of Chemistry, Iowa State University, Ames, Iowa 50011, United States.
Environmental science & technology
|September 7, 2023
概括
这项研究引入了一种使用单颗粒ICP-TOF-MS的新方法,以区分环境中的工程 (Ti-eng) 和天然 (Ti-nat) 含颗粒. 该技术准确地分类颗粒,这对于对纳米颗粒的环境监测至关重要.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 分析化学 分析化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 含的纳米粒子 (NPs) 和亚微米粒子 (μPs) 来自自然和人为来源.
- 在环境风险评估和监测中,区分人工制造的和自然存在的颗粒至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种方法来分类含的个体颗粒作为工程 (Ti-eng) 或自然存在 (Ti-nat) 使用单颗粒感应合等离子体飞行时间质谱 (spICP-TOFMS).
- 建立基于决策树的分类方案,将Ti-eng与Ti-nat颗粒区分开来,并确定特定的Ti-nat矿物类型.
主要方法:
- 使用spICP-TOFMS分析单个含颗粒的元素组成和多元素质量比.
- 描述了四种粒子类型:人为的TiO2,鲁,伊尔梅尼特和生物.
- 开发了一个基于元素比率的分类方案,特别是Ti到Nb,以区分Ti-eng和鲁颗粒.
主要成果:
- 在整洁悬浮中,Ti-eng的分类率为55%,鲁的分类率为32%,ilmenite的分类率为75%,biotite的分类率为72%.
- 对于所有粒子类型的假阳性分类率低 (<5%).
- 成功地分类了微米级的Ti-eng粒子和纳米级的Ti-nat粒子,在像溪水这样的复杂环境样本中具有高灵敏度.
结论:
- 该spICP-TOFMS方法提供了一个有效的手段来分类单个含的颗粒,区分工程和自然来源.
- 开发的分类方案是稳固和敏感的,可以在环境相关的度下检测Ti-eng颗粒.
- 这种技术对于环境监测和了解工程纳米材料的命运和运输是有价值的.
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