使用小型NIR光谱仪对土壤微塑料进行快速现场分析:仪器变化的关键方面
Krzysztof B Bec1, Justyna Grabska1, Frank Pfeifer2
1Institute of Analytical Chemistry and Radiochemistry, University of Innsbruck, Innsbruck, Austria.
Journal of hazardous materials
|October 2, 2024
概括
微型近红外 (NIR) 光谱可以在现场识别土壤微塑料. 传感器的选择对于准确的检测至关重要,富里埃变换 (FT) 仪器显示为环境监测最有前途.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 分析化学 分析化学
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 微塑料污染是一个重要的全球环境问题,需要有效的监测解决方案.
- 目前的微塑料表征方法往往缺乏实际环境评估所需的高吞吐量.
- 微型近红外 (NIR) 光谱技术由于其高通量能力,为快速的现场微塑料分析提供了一个有前途的途径.
研究的目的:
- 评估各种小型NIR光谱仪的分析性能,以识别土壤中的微塑料.
- 为了比较不同手持NIR传感器与参考基准仪器的能力.
- 评估传感器特征对微塑料识别准确性和区分的影响.
主要方法:
- 六个微型NIR光谱仪 (MicroNIR 1700ES,NeoSpectra扫描仪,microPHAZIR,nanoFTIR-NIR,NIR-S-G1,SCiO) 和一个基板仪器 (NIRFlex N-500) 的分析性能表征.
- 在没有样品制备的情况下检测低度 (0.75%w/w) 的常见聚合物 (ABS,EVAC,HDPE,LDPE,PA6,PMMA,POM,PET,PS,PTFE,SBR).
- 协差分析,主要组件分析 (PCA) 和中级数据融合的应用,用于数据解释.
主要成果:
- 在多个传感器上,在没有先前的样本准备的情况下,可以在低度下检测各种聚合物.
- 基于富里埃变换 (FT) 的仪器,特别是NIRFlex N-500和NeoSpectra扫描仪,在微塑料分析中表现出最高的准确性.
- 其他手持NIR仪器在准确识别方面表现出不同程度的挑战,这凸显了传感器特定性能的重要性.
- 数据分析技术证实了小型NIR光谱仪在现场进行微塑料选的潜力,聚合物分辨能力取决于光谱特征.
结论:
- 微型NIR光谱仪显示出在现场选土壤微塑料的巨大潜力.
- 选择合适的NIR传感器对于实现准确可靠的微塑料识别至关重要.
- 传感器的光谱特征极大地影响了不同类型的聚合物之间的区分能力,强调了在环境监测应用中需要仔细选择仪器的必要性.
