用新型色度和近红外 (NIR) 光染料对聚氨微塑料进行选择性视觉染色:应用于环境水和自然土壤样本
Boeun Choi1, Dongkyun Gil1, Jae Jun Lee1
1Department of Fine Chemistry, Seoul National University of Science and Technology (SNUT), Seoul 01811, South Korea.
Journal of hazardous materials
|April 21, 2024
概括
一种新的染料DPNA可以在环境样本中选择性地视觉检测危险的聚氨 (PU) 微塑料. 该方法有助于识别PU污染,这对生态系统和人类健康保护至关重要.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 微塑料对环境和健康构成重大风险.
- 聚氨 (PU) 微塑料是持久且难以降解的,这给处置带来了挑战.
- 需要选择性方法来检测复杂的环境矩阵中的PU微塑料.
研究的目的:
- 开发一种新型染料, (E) -N-(2-((4-(diphenylamino) -benzylidene) -amino) -phenyl) -7-nitrobenzo[c][1,2,5]oxadiazol-4-amine (DPNA),用于PU微塑料的选择性视觉染色.
- 为了优化染色程序以有效检测PU微塑料.
- 研究DPNA在PU微塑料上的吸附机制.
主要方法:
- 合成和DPNA染料的表征.
- 密度函数理论 (DFT) 的计算,以了解分子内电荷转移 (ICT) 的特性.
- 优化着色条件 (溶剂组成,着色时间).
- 对各种微塑料类型,自然颗粒和环境条件 (pH,新鲜/老化PU) 的染色效率的评估.
- 使用FE-SEM,DSC,TGA,XPS和NCI-RDG进行吸附机制分析.
主要成果:
- 由于ICT特性,DPNA呈现出红色和红色光辐射.
- 优化的程序允许对PU微塑料进行选择性视觉检测.
- DPNA有效地在5-9的pH范围内染色新鲜和老化的PU微塑料.
- DPNA具有很高的选择性,在水和土壤中的11种微塑料类型和5种自然颗粒类型中染色PU.
- 分子间键被确定为DPNA吸附到PU的关键机制.
结论:
- DPNA是一种有前途的染料,用于选择性视觉检测和识别危险的PU微塑料.
- 开发的方法提供了一个简单而有效的工具,用于监测环境样本中的PU微塑料污染.
- 了解吸附机制为设计未来微塑料检测策略提供了洞察力.
