一种基于ICT的低成本染色剂用于识别微塑料:理论研究和简单,经济高效的基于智能手机的光显微镜应用
Jae Jun Lee1, Jiyun Kang2, Cheal Kim1
1Department of Fine Chemistry, Seoul National University of Science and Technology, Seoul 01811, South Korea.
Journal of hazardous materials
|December 17, 2023
概括
一种新的染色剂DDB提供了一种具有成本效益和选择性的方法来检测水和土壤中的有害微塑料. 它独特的光特性使不同类型的塑料能够明显识别.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料化学 材料化学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 微塑料污染对环境构成重大威胁.
- 目前的检测方法往往缺乏选择性或成本过高.
- 尼罗河红色 (NR) 是一种常见但有限的微塑料染色剂.
研究的目的:
- 开发一种新的,具有成本效益的染色剂,用于检测微塑料.
- 调查新剂的光物理性质和选择性.
- 创建一个可访问的微塑料检测系统.
主要方法:
- 易于合成新型染色剂 (5-(4-(乙胺) 利丁) -1,3-二甲基胺-2,4,6 ((1H,3H,5H) -三) (DDB) 的新型染色剂.
- 谱学研究和DFT计算以了解光物理性质 (TICT,AIE).
- 在不同的环境 (水,土壤) 和溶剂条件下测试DDB对各种微塑料 (PE,PU,PP,PVC,PS,PET) 的选择性.
主要成果:
- 由于易于合成和高产量,DDB在成本上比NR有优势.
- 证实了独特的光物理特性 (TICT,AIE).
- 实现了微塑料对非塑料材料的优越选择性.
- 通过调节溶剂环境 (例如,乙醇度) 对特定塑料观察到明显的绿色和红色光排放.
- 在土和河水样本中选择性染色微塑料是成功的.
- 一个低成本的 (<100美元) 基于智能手机的光显微镜被开发用于检测DDB染色的微塑料.
结论:
- DDB是一种有前途的,经济的,高效的选择性微塑料检测剂.
- 开发的基于智能手机的系统为环境监测提供了一个易于使用的工具.
- 这项研究为应对微塑料污染挑战提供了一种新的解决方案.
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