塑料对于各种产品来说都是很有吸引力的材料，因为它亚博网站下载们可以形成各种不同的形状，具有不同的物理特性。

大规模和各种用法导致大量的塑料材料，最终以浪费结束。亚博网站下载塑料废物的比例可以从大，易于处理，高度可见，并且易于可检测到的宏观形型宏观塑料，到微塑性颗粒，其可能太小而无法识别正常视觉。yabo214微塑性颗粒被欧洲化学代理（Eyabo214CHA）定义为尺寸为5mm至1nm的颗粒。

这些微塑料的主要来源来自塑料的来源，其中塑料被制造为次要颗粒（例如在一些清洁剂和化妆品中）或来自光化学，机械或热分解的较大塑料物品的次要产品。yabo214

对微塑料的大量研究集中在海洋环境污染及其相关方面，如水生动物、海产品、海盐等。微塑料也出现在家庭供水中，甚至在瓶装水和其他饮料等商业产品中。

微塑料颗粒的识别和检测对于确定这些污染物的可能来源以及了解与不同类型材料相关的健康风险和环境影响非常重要。亚博网站下载目前正在努力了解这些微塑料的全面影响。

微塑料分析最重大的挑战之一是将微塑料颗粒从不同类型的材料中区分开来，并确保错误识别不会导致高估样本中的微塑料数量。亚博网站下载yabo214

这篇文章将集中讨论微塑料在稀水中的悬浮液，但人们认识到，可以有各种类型的基质包含微塑料颗粒。yabo214微粒通过过yabo214滤被隔离。过滤后，样品由过滤器上的一组颗粒组成，此时分析需要一种简单的方法来区分和识别其他颗粒中的微塑料颗粒。yabo214

两种不同形式的振动光谱，拉曼和傅立叶变换红外光谱，被广泛用于识别不同的高分子材料。亚博网站下载利用高分子材料的振动光谱所反映的分子信息，建立了分子指纹图谱。亚博网站下载然后，分子指纹可以与光谱数据库一起使用，以确定不同类型的聚合物材料。亚博网站下载

红外和拉曼光谱提供相似但不相同的光谱信息。红外光谱依赖于偶极矩的变化，主要用于检测各种高分子材料中发现的极性官能团(酰胺、胺、羟基、羰基等)。亚博网站下载拉曼光谱依赖于极化率的变化，因此对于观察聚合物的主干结构，以及有离域电子的地方，如芳香烃和烯烃，是有用的。

随着分子结构的变化，拉曼光谱学可能更准确。拉曼光谱和红外光谱可用于识别不同类型的聚合物。然而，当使用时，它们提供比在隔离的技术更有用的互补数据。红外和拉曼光谱均可用于分析微观尺寸样本。因此，振动光谱是一种不可或缺的工具，用于识别和分析微塑性颗粒。yabo214

本文讨论的微塑料颗粒的分析可以称为目标离散点分析方法。yabo214在这种方法中，一个可见的图像通过显微镜拼接在一起，形成一个视觉马赛克。这个视觉马赛克被用来自动选择用于分析的可能的粒子，并提供关于粒子形状和大小的信息。yabo214从所有的目标粒子中收集振动光谱，并用于识别哪些粒子是真正的微塑料。yabo214

该方法的关键输入是粒子的良好视觉图像和具有最小光谱干扰的滤光材料。yabo214这种方法比只采集整个滤波器的拉曼图像有优势，因为在合理的分辨率下成像如此大的区域需要大量的光谱数据。如果滤光片上的粒子分布比较稀疏，那么大部分光谱数yabo214据将只显示滤光片而没有粒子。

实验

本研究中使用的样本是一瓶市售的500毫升饮用水。使用Thermo Scientific™微粒样品制备试剂盒过滤饮用水。该套件包括一个10mm × 10mm的硅过滤器，可用于传输FTIR分析，反射FTIR分析，或拉曼分析的孤立粒子。yabo214

然后使用Thermo Scientific™DXR2拉曼显微镜和Thermo Scientific™Nicolet TM In10 MX FTIR成像显微镜检查硅滤波器。这两个工具都使用专门设计用于自动粒子分析的软件选项。Nicolet In10 MX FTIR成像显微镜使用Thermo Scientific™Omnic™Picta™软件中的粒子向导选项，DXR2拉曼显微镜使用粒子分析选项，该选项是Thermo Scientific™Omnic™Atlus软件和Thermo Scientific™的一部分OMNIC™用于分散拉曼软件。

在使用MCT检测器的同时，在传输模式下使用IN10 MX FTIR成像显微镜完成分析，并且每光谱每光谱64扫描。选择硅滤光器中心附近的颗粒的区域作为yabo214背景位置。粒子向导常规基于粒度自动选择孔径。从可见马赛克图像的图像分析建立了潜在颗粒的数量，并yabo214通过敏感性和粒度参数的调节来改进。

使用532 nm激光和10X物镜DXR2拉曼显微镜进行分析。每个光谱都是用2秒曝光和10次曝光收集的。

使用粒子分析程序选择潜在粒子的数量，与iN10 Myabo214X FTIR成像显微镜类似，分析基于视觉马赛克的图像分析，以及尺寸和灵敏度参数。

结果与讨论

的工作流DXR2拉曼和in10mx FTIR成像显微镜是有可比性的。在这两种方法中，分析都是从定义和收集含有从饮用水中过滤的颗粒的硅过滤器上的区域的视觉马赛克开始的。yabo214随后，使用可见拼接图像分析来选择可能的粒子。yabo214这种分析询问图像中的对比度，灵敏度可以调整，以确定哪些视觉特征被选择为粒子。yabo214一个过滤器可以用来选择要分析的颗粒的大小。yabo214这些参数有助于确定光谱分析所选择的潜在粒子的数量。yabo214

使用Picta软件中的particle Wizard软件，使用iN10 MX FTIR成像显微镜和硅胶过滤器对瓶装饮用水中过滤出来的颗粒进行颗粒选择的过程如图1所示。yabo214

图1所示。用于粒子分析的工作流程：（a）视觉图像，（b）选择潜在粒子，（c）收集光谱数据和报告结果。yabo214

一旦选择了所有可能的颗粒，下一步就是收集光谱数据来识别微塑料颗粒。yabo214并不是所有在视觉上被识别为粒子的特征实际上都是粒子。yabo214它们可能会因为划痕或滤镜变色，或其他不是不同材料的视觉差异而被错误识别。亚博网站下载也有可能含有矿物或生物颗粒。yabo214

有趣的是，这些类型的粒子不是这个分析的目标。yabo214一些粒子材料，如金属，既不具亚博网站下载有拉曼活性，也不具有红外活性，因此不能提供振动光谱。现实中只有一小部分特征是微塑料，而分析的目的就是揭示这些颗粒。yabo214

一旦光谱数据被收集，将光谱与光谱数据库进行比较，以识别匹配和分离粒子。yabo214分析报告中包括每个粒子的数量和类型的摘要，以及单个粒子的光谱和粒子的尺寸。yabo214

分析报告可以导出为文本文档，可以将其纳入其他软件程序，或者可以以电子格式或硬拷贝打印输出。表1中示出了FTIR和拉曼分析的硅滤光器中所识别的微塑料颗粒的概述。yabo214

表1。通过红外光谱和拉曼光谱对硅滤片上的微塑料颗粒进行了鉴定。yabo214

	红外光谱 (总粒子- 80yabo2141)	拉曼 （总粒子 - yabo2141065）
PTFE.	5	9
聚酯(PET)	3.	3.
聚苯乙烯	0	3.
聚丙烯	3.	3.
含非特异性长链脂肪族烃物质亚博网站下载	2	1
聚乙烯	2	1

粒子的大小yabo214约为10-200微米。完整报告中提供了每个粒子的长度和宽度信息。图2显示了一个来自拉曼分析的粒子的例子。图中所示的聚丙烯纤维长约78微米，宽约16微米。

图2。来自硅滤光器的拉曼颗粒分析的微塑性颗粒的实例。颗粒是小聚丙烯纤维，约78微米长，16微米宽。纤维的拉曼光谱匹配聚丙烯的库谱。

虽然拉曼和傅里叶变换红外光谱分析并不能准确地识别相同数量的微塑料颗粒，但大多数材料被确定为相同的。亚博网站下载yabo214不同的结果可以通过选择规则的不同，空间分辨率的不同，以及光谱数据的收集方式的不同来证明。有些材料往亚博网站下载往更适合用一种技术进行鉴定。两种技术的结合有利于优化更广泛的颗粒分析。yabo214

正如之前强调的，只有一小部分潜在的颗粒是微塑料。yabo214其他材料，如亚博网站下载矿物质(二氧化钛、石英和滑石)和生物基材料(蛋白质、纤维素和-胡萝卜素)也被鉴定。图像分析程序所选择的大部分特征没有被识别出来。

其中很大一部分只是视觉特征，并不代表真实的粒子。yabo214其中一些来自于不具有拉曼或FTIR活性的材料。亚博网站下载除了与过滤器本身相关的特征外，这些区域的光谱显示不出任何特征。然而，考虑到目标是识别微塑料颗粒，这些其他材料没有被明确定义的事实对于亚博网站下载这一应用并不重要。yabo214

从非微塑料颗粒中收集光谱数据可能会减慢分析速度。yabo214然而，由于数据收集和大部分分析都是自动化的，将微塑料从非微塑料颗粒中分离出来这一艰巨而复杂的任务不需要人工进行主观的视觉分类。yabo214因此，这个过程可以节省工作时间。

概括

从海洋生物到食物和饮料，很多地方都发现了微塑料。大多数微塑料在生物学上可能是良性的。然而，考虑到这些材料的分布范围和数量，了解总影响是很重要的。亚博网站下载

考虑到这一点，能够隔离，检测和鉴定微压颗粒是重要的。yabo214需要选择隔离技术以进行光谱分析，允许随后的光谱分析。发现硅基过滤器为两者提供了某些优点FTIR和Raman分析．

通过振动光谱学可以获取分子信息，并能够识别多种材料，包括高分子材料。亚博网站下载微观粒子的分析可以用显微光谱学进行。yabo214红外光谱和拉曼光谱都能提供分子结构信息，但它们都擅长识别高分子材料的不同方面。亚博网站下载其中一种较弱，另一种较强，因此，它们一起为识别各种不同的材料提供了特殊的覆盖范围。亚博网站下载

该信息来源于赛默飞世尔材料与结构分析公司提供的材料。亚博网站下载

欲了解更多信息，请访问材料与结构分析。亚博网站下载