FT-IR和FT-IR顯微鏡被用作檢測(cè)和鑒定各種環(huán)境和各種樣品基質(zhì)中的微塑料的標(biāo)準(zhǔn)方法。本文介紹了為多個(gè)實(shí)驗(yàn)室研究開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)試樣的FT-IR顯微鏡分析。

△圖1. PerkinElmer Spotlight 400 FT-IR

顯微成像系統(tǒng)

在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)試藥片由挪威水研究所(NIVA) 提供。將藥片在純水中溶解后，利用適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾膜將微塑料與水溶液分離。然后使用Spotlight 400的IR顯微鏡對(duì)過(guò)濾膜上的微塑料進(jìn)行成像分析，記錄整個(gè)過(guò)濾膜的可見(jiàn)光圖像測(cè)量結(jié)果，然后使用MCT陣列檢測(cè)器進(jìn)行IR成像透射測(cè)量。

通過(guò)觀察平均吸光度圖像中的顆粒光譜，發(fā)現(xiàn)了四種主要的聚合物類(lèi)型，分別為聚乙烯 (PE) 、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯 (PVC) 和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

△圖2 混合評(píng)分圖不同顏色代表不同的聚合物類(lèi)型

（點(diǎn)擊查看大圖）

紅外圖像是基于近27萬(wàn)個(gè)光譜的采集結(jié)果。人工數(shù)據(jù)處理進(jìn)行單個(gè)化學(xué)物質(zhì)的搜索需要花費(fèi)長(zhǎng)達(dá)好幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間。然而，利用成像軟件數(shù)據(jù)處理程序則可快速提取信息。此外，光譜圖像軟件中的“Show Structure”命令可以通過(guò)主成分分析(PCA)來(lái)提取所收集數(shù)據(jù)中存在的不同化學(xué)類(lèi)型的信息。

△表1 分析中檢測(cè)到的顆粒總結(jié)

紅外顯微成像已被證明是一種較好的分析技術(shù)，可用于檢測(cè)和鑒定未知樣品中存在的微塑料，并可通過(guò)適當(dāng)?shù)臉悠犯患蛢艋瘧?yīng)用于更大范圍的含有微塑料的樣品。

先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)簡(jiǎn)化并加快了數(shù)據(jù)的廣泛處理，可以輕松檢測(cè)和識(shí)別不同的聚合物類(lèi)型。通過(guò)使用Spectrum Image軟件中的處理流程或者將數(shù)據(jù)與第三方微塑料分析軟件(如siMPle⁴) 直接兼容即可完成數(shù)據(jù)處理。