微塑料(尺寸小于5mm的塑料废弃物)已成为全球关注的环境健康问题配资行业四大巨头,但其长期生态影响仍需深入研究。
作为海洋垃圾的主要组成部分,微塑料可分为原生和次生两类:前者包括人造纤维、微珠等工业产品,后者则由大块塑料经环境作用降解形成。
在检测技术方面,实验室需要建立高效的微塑料分析方法。光谱技术因其在聚合物识别方面的优势,成为研究微塑料的重要工具。通过拉曼显微技术,可实现对环境样品中超细微塑料颗粒的准确鉴定,为微塑料的溯源和生态风险评估提供了可靠方法。
用科技捕捉-微塑料的秘密拉曼光谱技术在微塑料检测中具有显著优势。与另一种常用技术 FTIR 相比,拉曼显微镜更适合分析100µm以下的微小颗粒。该技术还具有便携性强的特点,支持现场实时检测。
适用性方面,除某些染料可能造成干扰外,聚合物和塑料非常适合拉曼分析。如下图所示,使用1064nm激发光测得的本体聚乙烯和聚丙烯材料,其拉曼光谱特征差异明显,能够被准确区分。这种特异性使拉曼光谱成为微塑料鉴定的可靠手段。
展开剩余70%聚丙烯和聚乙烯的拉曼光谱
实验准备 样品采集与处理从表层水采集的水样经甲醛固定后,依次通过5000μm、1000μm和300μm不锈钢筛分级。选取300-1000μm组分经90℃干燥后,通过湿过氧化物氧化和密度分离法提取微塑料,最终收集在200μm硝酸纤维网上。样品经立体显微镜分类(碎片/纤维/珠子等)后待测。
拉曼光谱分析采用配备1064nm激光器的 i-Raman EX 便携系统检测,该波长可有效抑制彩色样品的荧光干扰。测试时使用50倍物镜,光斑大小42μm,激光功率控制在82.5mW以下以防样品损伤,并通过BWID软件比对标准光谱库完成鉴定。
Raman 便携式拉曼光谱仪
实验结果讨论 次生微塑料实验分析了多个微塑料样品,下图展示了一个直径约4.5mm的蓝色不规则碎片,该尺寸处于微塑料范围的上限。其不规则形态特征表明该碎片可能属于次生微塑料。
蓝色塑料碎片的拉曼光谱
采用 BWID 软件对未知样品光谱进行自动比对分析,通过计算一阶导数和相关系数(HQI,范围0-100)评估匹配度。该软件兼容多种商业光谱数据库,并支持自定义建库。分析结果显示,蓝色碎片与聚乙烯(PE)标准光谱高度匹配,HQI 值达95.7,证实其材质为聚乙烯。
BWID 软件与聚乙烯匹配结果
原生微塑料下图展示的球形微珠(直径约100μm)经拉曼检测,其光谱特征与聚苯乙烯标准光谱高度匹配(HQI=98.2)。该样品规则形态及聚合物组成表明其可能为原生微塑料。
聚苯乙烯珠的拉曼光谱
总结i-Raman EX 拉曼光谱仪采用1064nm激发波长,有效降低染料荧光干扰,结合光谱算法实现微塑料快速鉴定。该方法兼具实验室和现场检测优势配资行业四大巨头,为微塑料污染监测提供可靠技术支撑。
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