通过SRS显微镜对纳米塑料进行快速单粒子化学成像

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:

• 微塑料和纳米塑料越来越普遍,因其潜在的毒性和进入人体的能力而引发健康问题.
• 检测纳米塑料是具有挑战性的,因为需要高灵敏度和特定的识别,造成知识差距.

研究的目的:

• 开发和验证超光谱刺激拉曼散射 (SRS) 成像平台,用于微塑料和纳米塑料的敏感,特异性和高吞吐量分析.
• 解决在单个粒子水平上检测和识别纳米塑料的分析挑战.

主要方法:

• 开发一个超光谱SRS成像平台,提高检测100nm以下粒子的灵敏度.
• 实现一个自动化的,数据驱动的光谱匹配算法,用于强大的塑料聚合物识别.
• 分析瓶装水中的微塑料和纳米塑料作为模型系统.

主要成果:

• 通过使用已确定的技术,成功检测和识别了瓶装水中主要塑料类型中的纳米塑料.
• 估计瓶装水中的微塑料和纳米塑料度约为2.4 × 10^5颗粒/L,纳米塑料约占90%.
• 通过高通量单粒子计数,揭示了非凡的粒子异质性和塑料组成和形态之间的非对角性.

结论:

• 开发的SRS成像平台能够对具有高化学特异性的微塑料和纳米塑料进行高通量单颗粒分析.
• 瓶装水含有纳米塑料的度远高于以前的估计,这凸显了潜在的环境和健康风险.
• 微型和纳米塑料的多维分析提供了对其特征和流行情况的关键见解.