结合亚微子光谱技术 (AFM-IR和O-PTIR) 来检测和量化来自犹他州滑雪场的雪中的微塑料和纳米塑料

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 分析化学 分析化学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 纳米塑料由于其持久性和生物积累潜力,造成越来越多的环境问题.
• 在像雪一样复杂的环境矩阵中对纳米塑料的表征提出了重大的分析挑战.
• 现有的技术往往缺乏检测和识别纳米粒子的灵敏度或分辨率.

研究的目的:

• 应用和整合基于原子力显微镜的红外光谱 (AFM-IR) 和光学光热红外光谱 (O-PTIR) 进行纳米级化学分析.
• 量化和描述来自犹他州Beaver Mountain的雪样中的纳米塑料.
• 展示AFM-IR和O-PTIR在高灵敏度纳米塑料检测方面的联合优势.

主要方法:

• 收集和分析来自犹他州Beaver Mountain的雪子样本.
• 应用AFM-IR用于纳米粒子的化学识别和量化.
• 利用O-PTIR光谱来补充AFM-IR,增强1微米以下颗粒的检测能力.
• 集成的AFM-IR和O-PTIR将空间分辨率与化学特异性相结合.

主要成果:

• AFM-IR确定了聚3-基酸-co-4-基酸) 度为1.50 × 10-1 μg/mL作为唯一检测到的聚合物.
• 检测到的纳米塑料颗粒中有96%的厚度低于1μm,最小的颗粒高度为14nm.
• 综合AFM-IR和O-PTIR方法使得单个纳米塑料颗粒的高灵敏度检测能够在没有预处理的情况下进行.

结论:

• 配对的AFM-IR和O-PTIR技术在复杂的环境样本中检测和表征纳米塑料方面非常有效.
• 这项研究提供了关于纳米塑料在高山雪中的流行程度和尺寸的关键数据.
• 开发的方法提供了一个强大的工具,用于环境监测和理解纳米塑料的影响.