在PM_2.5中可视化和检测聚乙烯微型纳米塑料,采用原子力显微镜-拉曼光谱成像技术

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:

• 微型和纳米塑料 (MNP) 的污染威胁着生态安全.
• 由于分析方面的挑战,对大气细颗粒物 (PM2.5) 中的MNP存在有限的研究.
• 现有的方法,如热解-GC-MS和光学/拉曼光谱,无法保留PM2.5.5.中的MNP形态和尺寸信息.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的分析方法,用于在大气细颗粒物 (PM2.5) 中检测和表征微塑料和纳米塑料 (MNP).
• 在城市PM2.5样本中调查聚钢 (PS) MNPs的存在和形态.
• 评估与城市环境中MNP暴露相关的潜在风险.

主要方法:

• 开发一个简单的漂浮装置用于样品制备.
• 利用原子力显微镜-拉曼光谱成像 (AFM-RSI) 进行MNP检测和表征.
• 将AFM-RSI与表面增强拉曼光谱 (SERS) 进行比较,并注意到AFM-RSI的基板独立性和更简单的操作.

主要成果:

• 在使用AFM-RSI的PM2.5样本中成功检测出聚乙烯 (PS) MNPs (300nm至2.4μm).
• 可视化了PS粒子的形态,其微小为300nm.
• 在夏季和冬季从中国州收集的PM2.5中实现了100%的PS MNPs样本检测率.

结论:

• AFM-RSI是一个强大的,经济有效的,不复杂的策略,用于可视化和分析PM2.5.5.中的微和纳米PS.
• 聚烯MNP在城市PM2.5中广泛存在,这表明潜在的住宅暴露风险.
• 开发的方法为研究大气MNP污染提供了显著的进步.