在模拟的太阳辐射下聚合物气候变化和与雨水和河口微塑料的比较

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:

• 准确识别化塑料对于追踪来源和危险评估至关重要.
• 了解聚合物降解动力学有助于确定环境衰老和起源.
• 光谱分析提供了一种非破坏性的方法,用于聚合物识别和降解评估.

研究的目的:

• 评估实验室气候聚合物 (聚乙烯和聚烯) 的光谱变化的动力学,并将其与环境微塑料进行比较.
• 评估光谱数据库在识别耐候聚合物和聚合物混合物的准确性.
• 调查光谱键指数对跟踪微塑料的环境命运和运输的有用性.

主要方法:

• 实验室气候对聚乙烯 (PE) 和聚烯 (PP) 使用模拟的太阳辐射在水中90天.
• 福利埃变换红外光谱 (FTIR) 用于收集光谱并使用碳和基键指数量化降解.
• 来自实验室气候聚合物的光谱数据和键索引与来自城市雨水和特拉华湾的环境微塑料的比较.
• 评估两种光谱识别软件 (OpenSpecy和siMPle) 使用经过气候变化的聚合物样本.

主要成果:

• 聚烯 (PP) 与聚乙烯 (PE) 不同,其碳烯指数与暴露时间显著线性增加.
• 环境PP光谱指数因采集方式和采样地点而异,表明源/命运跟踪的可能性,而PE指数显示效用较小.
• OpenSpecy实现了88%的真实阳性率,在70%的质量值下,显著超过siMPle的57%在识别化的聚合物方面.

结论:

• 光谱键指数可以提供关于聚烯微塑料的降解,来源和运输的见解.
• 目前的光谱数据库需要扩展,包括经过化的聚合物和混合物,以提高识别准确度.
• 对于低置信度匹配,建议对FTIR光谱进行手动解释,以提高微塑料识别的可靠性.