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塑料颗粒密度快速检测计

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  • 维萨拉助力确保塑料颗粒的理想干燥度
    在制造注塑塑料产品时,正确干燥原材料(塑料颗粒)至关重要。这是借助温暖干燥的空气完成的。干燥过程中使用的空气比周围空气干燥,因此使用空气干燥机将其回收到工艺过程中是相当经济实惠的。对干燥工艺过程和再生吸附式干燥机中使用的空气进行加热需要耗费大量能源。露点测量是优化能耗和干燥质量的关键。Eino Korhonen Oy (EKOY) 生产多种塑料产品,如固定件、接头和管套。该公司使用维萨拉 DRYCAP 露点变送器 DMT143 改进塑料颗粒干燥时的干燥空气质量监测。得益于露点测量,该公司已经取得了更好的整体盈利能力、产品质量和客户满意度。在生产过程中,首先需要将塑料颗粒在高温下熔化成热塑性熔体,然后注入模具。如果塑料颗粒太潮湿,很容易出现外观和机械质量问题。在高温情况下,过多的水分会引起化学反应,从而降低产品的机械性能。因此,密切和持续地监测干燥工艺过程是非常重要的。 为了达到合适的干燥程度,塑料颗粒被放置在料斗中,暴露在干燥和温暖的送风中。回风在再生过程中进行冷却和干燥。为确保空气在加热和重新送入干燥工艺过程之前适当干燥,露点测量在这一阶段必不可少。确保塑料颗粒正确干燥的最佳露点是 -35 °C (-31 °F)。‍DMT143 微型露点变送器维萨拉紧凑型 DMT143 变送器可精确测量小型压缩空气干燥机、塑料干燥机、添加剂生产和其他 OEM 应用中的露点。它采用维萨拉 DRYCAP技术,具有自动校准功能,并且易于集成,可与维萨拉 DRYCAP 手持式露点仪 DM70 配合使用。要优点之一是紧凑小巧,例如可应用于小型工业干燥机。DMT143 稳定测量可实现较长的校准间隔和较低的维护成本,它还具有模拟输出选项,易于维护且支持数据传输。 维萨拉 DMT143 响应快速,其露点测量范围为 -70...+60 °C (-94 ...+140 °F),准确度为 ±2 °C (±3.6 °F)连续且可靠的监测EKOY 吸附式干燥机的再生过程已预先设定,并通过定时开关定期执行此过程。这种方法既不考虑生产浮动性,也不考虑吸附式干燥机的状况,这意味着干燥机的性能持续存在不确定性。“我们经验丰富的技术人员发现热塑性熔体过于潮湿,”技术经理 Antti Heikkilä 表示。 EKOY 团队已经能熟练使用维萨拉 DMT143,因为它内置在 EKOY 的干燥机中,且此干燥机的再生过程已经通过露点测量进行了优化。他们决定借用维萨拉的设备进行测试,旨在测量其定时控制的旧式塑料干燥机的性能。“测试证实了我们的怀疑,也就是说我们旧式干燥机的性能甚至未能接近我们的目标值。根据测试结果,我们决定为所有干燥机购置维萨拉设备。目前,维萨拉 DMT143 变送器能够持续进行监测并能够提供可靠的数据,”Heikkilä 解释道。以前,我们每年都会使用从干燥机制造商那里借用的设备来监测干燥机的性能,如此看来,该设备一直都未能提供可靠的数据。干燥机中的 DMT143 变送器与 EKOY 的楼宇自动化系统相关联,所有测量数据都存储在一个位置,便于跟踪。这是向前迈出的重要一步,因为以前关于干燥机性能的数据非常有限。历史数据和趋势曲线提供了有关设备性能和任何维修需求的宝贵信息。变送器连接到 Modbus 通道,且在 MaWi 自动化和维萨拉技术支持的帮助下,使用起来相当容易。 当塑料颗粒的含水量保持在其目标值时,原料质量较高,且 EKOY 可以充分利用其全部生产能力。优化能耗从生产过程中收集有效和准确的数据也给 EKOY 提供了提高其能源效率的机会。 “我们希望成为一家节能的工业企业。举例来说,我们希望在未来能够告诉我们的客户,在制造每种塑料产品时消耗了多少能源,”Antti Heikkilä 表示。 得益于准确的数据,EKOY 团队可以调整旧式塑料干燥机的再生周期,以尽可能实现节能。尽管仍需要手动调整,但在持续测量过程中允许优化调整设置。在未来,通过将使用定时开关进行再生的塑料干燥机转换为露点控制,将有可能进一步优化该过程。 与维萨拉的合作中,另一个在环境方面和产品生命周期相关的考虑:“我们持有相同的价值观念。对我们来说,维萨拉能够保证未来许多年的备件供应,这一点非常重要。比起丢弃和更换,我们更愿意进行维修和调整,”Heikkilä 说道。 Eino Korhonen OyEKOY 专门从事电工、塑料和金属产品的代工生产。其产品销往全球。EKOY 与 Nordic Aluminum/Lival、Ensto Produal 和 KONE 等公司均有合作。这家家族企业成立于 1978 年,在芬兰波尔沃和爱沙尼亚的哈尔尤县等地都有业务。DM70 手持式露点仪 用于抽检应用和现场校准的 Vaisala DRYCAP 手持式露点仪 DM70 能为工业露点应用提供准确快速的测量结果,例如在压缩空气、金属处理、添加剂生产以及食品和塑料干燥等应用方面。DM70 可提供宽量程范围内的准确露点温度测量。该探头可以直接插入带压工艺过程中,并且能在外界环境转换到工艺环境的条件下快速调整。DM70 也可用作对固定的维萨拉露点变送器进行输出读取的工具。DM70 通过其传感器净化功能进一步加快了响应时间,从而可确保快速准确的数据。该传感器抗冷凝,并且弄湿后可以完全恢复。其操作界面易于使用,并且具有清晰的 LCD显示屏和数据记录功能。❖ 微型露点变送器 DMT143 和 DMT143L(长型)(针对 OEM 应用)当您想要准确地测量小型压缩空气干燥机、塑料干燥机、添加剂生产和其他 OEM 应用场合内的露点时,微尺寸露点变送器 DMT143 和 DMT143L 是您的理想选择。它们很容易集成,并可以应用于手持式维萨拉 DM70 中。长型设备已取代 DMT242。特点:可进行自动校准的维萨拉 DRYCAP 技术快速响应时间露点测量范围为 -70 ... +60 °C (-94 ... +140 °F)准确度为 ±2 ºC (±3.6 ºF)防冷凝与维萨拉 DRYCAP 手持式露点仪 DM70 兼容可溯源的校准(包括证书)超过露点水平时触发 LED 报警
  • 吃顿外卖=千亿个塑料颗粒下肚!每人每周摄入的5g「微塑料」
    每人每周吃下5g微塑料相当于一张银行卡 微塑料(Microplastic),是指直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒,在塑料制品使用过程中释放,特别是食物用途的塑料制品。纳米塑料(Nanoplastics)则是目前已知最小的微塑料,尺寸在1μm以下,体积小到可以穿过细胞膜。虽然不会有人直接吃塑料,但食物的包装——塑料袋、塑料瓶、塑料盒等,则会将大量的微塑料直接送入人们的口中。微塑料对人的影响往往是温水煮青蛙式的,容易被忽视,但对健康的危害却是积年累月的。 去年4月20日,来自美国国家标准与技术研究院(NIST)的化学家Christopher Zangmeister团队开展的一项新研究,以食品级尼龙袋和低密度聚乙烯(LDPE)成分的产品作为样本,探究微塑料的来源及释放情况。事实上,以这两种成分为主的塑料用品在日常生活中很普遍,比如烘焙衬垫和一次性外带咖啡杯的内衬塑料薄膜。 结果显示,在普通的外带咖啡杯中放一杯100℃的水,静置20min后,研究者在每升水中能检测到万亿个塑料纳米颗粒。也就是说,当你享用喝一杯500ml的热咖啡或热奶茶时,将有5千亿个塑料纳米颗粒进入你的身体内! DOI: 10.1021/acs.est.1c06768 不仅如此,其实早在婴儿时期,人们就已经开始摄入微塑料。据Nature Food上刊登的研究Microplastic release from the degradation of polypropylene feeding bottles during infant formula preparation估计,在使用聚丙烯塑料瓶制备的每升婴儿配方奶粉中,婴儿可能摄入多达1600万个微塑料颗粒。 该研究中,研究人员按照世界卫生组织制备婴儿配方奶粉的标准,将聚丙烯婴儿奶瓶消毒、风干,然后倒入加热到70℃的水。在摇晃瓶子一分钟后,他们过滤了液体并在显微镜下进行分析,发现了数以百万计的微塑料颗粒。仅装瓶1分钟就能检测到,证实了微塑料产生的即时性。 此外,研究者还发现,冲奶粉使用的水温会极大地影响释放的污染颗粒的数量。当水温从25℃上升到95℃,每升释放的微塑料颗粒从60万增加到5500万个。也就是说,水温越高,释放的量就会越多。 https://doi.org/10.1038/s43016-020-00171-y 由于人们不断地吃外卖、喝咖啡、吨瓶装饮料,微塑料自然也不停地被摄入进人体内。 加拿大的Kieran D. Cox教授和他的团队以美国人饮食为基础,根据食物消费种类以及不同种类食物所含有的微塑料数量,估算出每人每年会吃掉5万个微塑料颗粒,如果算上漂浮在空气中、被呼吸吸入的微塑料,那么每人每年吃掉的微塑料颗粒数量在7.4万-12.1万之间。按照重量计算的话,每人每周大约吃掉5g微塑料,相当于一张银行卡的重量。 还真是活到老,吃塑料到老呢。以每周5g塑料颗粒计算,人这一辈子估计要吃下一个乐高玩具,想想还有点小刺激(bushi)。 人类血液中首次发现微塑料的存在! 2019年,《Annals of Internal Medicine》在线发表的一项研究显示,健康志愿者的粪便样本中检测到了微塑料。研究人员发现,所有粪便样本都检测出微塑料呈阳性,每10克人类粪便中平均有20个微塑料颗粒。 如果光是“吃下去,拉出来”的简单关系,微塑料倒不值得担心。然而,实际并非如此。随着大量研究的开展,科学家们陆续在人类切除的结肠标本,甚至胎盘组织中发现微塑料的存在。 更令人担忧的是,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学的科学家首次在人类血液中发现了微塑料的存在。这表明微塑料可能随着血液流经全身,对各器官造成影响! DOI: 10.1016/j.envint.2022.107199 研究者在22名健康志愿者的静脉血中检测到了5种最常见的塑料成分,分别是PET、PS、PE、PMMA和PP。 5种最常见的塑料成分及其来源 在严格控制了采样、样品准备及分析过程中的可能存在的塑料污染后,研究者在近8成志愿者的血液里检测到了微塑料的存在(77%,17/22),平均下来,每个志愿者每毫升血样里有1.6ug的微塑料。 测出比例最高的为PET,在50%的志愿者血液中都检测到这种物质的存在,血液浓度最高为2.4ug/ml,提示大部分人体内都含有瓶装水释放的微塑料。 其次为:PS(36%)、PE(23%),最高血液浓度分别为4.8ug/ml及7.1ug/ml,这两类塑料主要应用在保鲜膜、一次性泡沫饭盒、塑料杯等,表明来自食物包装的微塑料也会进入人体血液循环中,并且进入的量不容小觑。 最后是PMMA,仅在5%的志愿者血液中发现,在所有志愿者血液中均未检测到PP的存在。 这项研究首次在人体血液中发现微塑料的存在,考虑到血液循环在体内四通八达,为各器官供给氧气和营养物质,带走代谢废物,不难想象微塑料也随着血流流经全身。“在血液样本中发现微塑料存在”的事实,也说明了人体清除微塑料的速度是低于从外界摄入的速度。 进入血液的微塑料可能通过肾脏过滤或胆汁排泄的方式排出体外,也可能通过有孔的毛细血管沉积在肝脏、脾脏等器官。换句话说,微塑料早已无孔不入,甚至遍布全身。 肠道疾病患者粪便中含有的微塑料颗粒是健康的1.5倍 微塑料究竟会对健康造成什么样的危害呢?这才是人们更为关心的话题。 此前,已有动物实验证明,微塑料可以扰乱内分泌系统,导致出生缺陷,减少精子的产生,引发胰岛素抵抗,并损害学习和记忆。此外,科学家们还观察到了由于微粒刺破和摩擦器官壁而引起的物理损伤迹象,例如炎症。 DOI: 10.1098/rstb.2008.0281 为了进一步探究微塑料对人类的影响,来自美国哈佛大学和罗格斯大学的科学家们还构建了模拟消化道的体外系统,探究微塑料颗粒是否会干扰营养物质的消化和吸收。 结果显示,微塑料的存在会对脂肪吸收带来健康上的负面影响,即当脂肪与微塑料颗粒一起摄入时,脂肪的生物利用度会随之增加,导致更多的脂肪进入血液(这可能就是外卖越吃越胖的原因之一)。此外,该研究中还显示微塑料会影响微量营养素吸收、增加小肠渗透性,以及促进某些细菌繁殖等。 现阶段,有关微塑料对人体健康影响的试验有限,但已初见端倪。2021年12月,发表在《Environmental Science & Technology Letters》期刊上的一项学术研究显示,炎症性肠病(IBD)(包括克罗恩病和溃疡性结肠炎)患者的粪便中的微塑料比健康对照组多,表明这些微塑料可能与疾病的发展过程存在相关性。 研究团队从不同地区的50名健康人和52名IBD患者中获取了粪便样本。分析结果表明,IBD 患者的粪便中含有的微塑料颗粒是健康受试者粪便的1.5倍。患者体内的微塑料含量越高,疾病相关的腹泻、直肠出血和腹部绞痛症状就越明显。 具体结果为: ①IBD患者和健康人粪便中微塑料的浓度分别为41.8和28.0个/g dm,IBD患者的粪便中每克的微塑料颗粒比健康人的多1.5倍左右。 ②该研究共检测到15种微塑料,以PET(用于瓶子和食品容器)和PA(聚酰胺;用于食品包装和纺织品)为主,主要形态分别为片状和纤维状。 ③通过问卷调查,研究人员发现,喝瓶装水、吃外卖食品、并且经常暴露在灰尘中的患者,其粪便中含有更多的微塑料。 该研究首次表明 IBD 患者粪便中微塑料(MPs)的浓度与健康人存在显著差异,且IBD患者粪便中微塑料水平显著高于健康人。这一结果提醒人们,微塑料对人体健康的损害可能不容小觑。 然而,“微塑料”是否对人类健康构成重大风险仍存在巨大未知,亟需更多相关学术领域的探究,以应对其未知风险。 众所周知,塑料降解速度很慢,通常会持续数百年甚至数千年,这也增加了微塑料被摄入并累积在许多生物体和组织中的可能性。为了避免人类的五脏六腑变成“塑料制品”,最简单的办法就是——尽量在生活中减少塑料制品的使用并及时治理塑料污染,别让地球被塑料“攻陷”之后再追悔莫及。
  • 便携式拉曼光谱系统,助力微塑料快速检测
    前段时间,一项发表在环境科学领域权威期刊《环境国际》上的研究披露,科学家首次在人类血液中发现微塑料,进一步引发了微塑料对人体健康长期影响的担忧。我国高度重视微塑料对环境、人体影响的监测工作,越来越多研究机构已经开始布局微塑料研究。图片来自网络微塑料是指粒径小于5 mm的塑料颗粒,往往难以肉眼分辨,而拉曼光谱作为一种分子指纹光谱技术,结合显微成像,能够在微塑料的成分定性和颗粒统计中发挥重要作用,并且无惧水分干扰、无需复杂前处理。RS2000便携式拉曼与显微镜联用鉴知RS2000便携式拉曼系统可以与高性能光学显微镜联用,实现微米级塑料颗粒的表征和鉴别,根据样品的不同,还可选配不同波长的激光光源。RS2000具有以下优势: 1. 光学性能佳,分辨率优于6 cm-1,光谱范围覆盖200-3200 cm-1,采用深度制冷探测器,信噪比(SNR)超过7000,轻松进行微塑料的成分分析 2. 高分辨光学显微镜,可以进行微米级塑料颗粒的表征分析,并能够获取微塑料的二维图像信息 3. 方便移动,可以快速搭建分析平台,支持现场分析检测任务 4. 功能多样,既可以与显微镜连接使用,也可以通过探头直接检测不可移动的样品 5. 可靠性强,能够在复杂环境条件下使用常见塑料的拉曼光谱鉴知技术作为一家的光谱分析技术供应商,可以为研究人员提供定制化拉曼光谱检测配件和专业的技术指导,满足微塑料样品的现场快速检测需求。此外还提供各类光纤光谱仪,为科学研究提供更灵活的检测工具,详情可后台咨询。 鉴知技术可为用户提供不同配置的光谱仪
  • 好可怕,微塑料成“达摩克利斯之剑”,监控微塑料颗粒,迫在眉睫!
    热点聚焦图片来源于http://www.mnn.com显微镜下微塑料4月7日,一篇发表在《Science of the total Environment》期刊上的研究论文显示,来自英国赫尔大学领导的研究团队在活人的肺部深处发现了微塑料;3月25日,发表在另一环境科学领域《Environment International》期刊上的研究论文显示,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学领导的研究团队在人类志愿者的血液中发现了微塑料;不久前,南京大学环境学院污染控制与资源化利用国家重点实验室团队在《Environmental Science & Technology》发表研究论文,通过调查来自中国11个省市参与者的粪便样本发现了一个令人担忧的证据:咱们经常喝瓶装水、吃外卖食品以及工作性质为粉尘暴露的参与者,其粪便中的微塑料更多… … 可怕,在这个被微塑料浸染的环境里,微塑料已经不仅仅存在于山川和河流中,存在于空气和食物中,竟然已经存在于人类的血液和器官里。 什么是微塑料?微塑料指直径小于5毫米的塑料颗粒,是形状多样的非均匀塑料颗粒混合体,属于新型污染物之一。它体积小,比表面积大,吸附污染物能力强,可以在环境中到处游荡,严重影响人类健康。 如何进入人体?人类摄入微塑料的主要来源是饮用水,如瓶装水、自来水、地表和地下水;再就是食物,主要是甲壳类海鲜、啤酒和盐;还有如牙膏、磨砂洗面奶及日用品中的塑胶颗粒以及衣物、地毯等制品中释放出的微纤维,通过呼吸摄入人体等。 如何检测?无论从《进一步加强塑料污染治理的意见》还是《生态环境监测规划纲要(2020-2035年)》文件中不难看出,微塑料作为一类重要的新污染物,已经引起国家重视。在微塑料监测中,检测方法主要分为热分析法和光谱分析法两大类。热分析法主要是裂解气相色谱-质谱联用(Pyr-GCMS)、热萃取解析-气质联用(TED-GCMS),光谱分析法主要是傅立叶红外光谱法(FT-IR)、拉曼光谱法以及其它方法等。 GC-MS或成为微塑料分析关键在微塑料检测中,光谱分析法主要用于根据颗粒数量、颗粒大小和形状来评估微塑料污染,并不能给出聚合物组成的指示,也不能识别添加剂。而Py-GC-MS为微塑料分析领域提供了一个有前景的选择,可用于微塑料颗粒的聚合物类型以及相关的有机塑料添加剂的识别和定量,这里气相色谱-质谱联用仪起到关键的作用。东西分析作为国内较早成立的科学分析仪器生产厂商之一,在2007年推出自主研发的商品化气质联用仪GC-MS3100,是中国分析仪器发展史上的一个里程碑。经过十几年的发展,东西分析推出多款GC-MS系列产品。可以为微塑料检测方面提供相关解决方案及产品服务。 产 品GC-MS3200气相色谱(四极)质谱联用仪国内商品化气质联用仪第二代产品;DC补偿技术,进一步改善了信噪比;高速直流补偿技术,有效地改善了分辨率;可调正化学电离源(PCI)功能,拓展了应用领域。 GC-MS3100气相色谱(四极)质谱联用仪离子源:EI源,独立加热系统;检测器:带高压转换打拿极电子倍增器;色谱部分:EPC全自动气路,可连接多种前处理设备及进样装置。GC-MS3110车载气相色谱(四极)质谱联用仪 气路EPC电子流量控制;可配置如NIST\WILEY\DRUG等谱图库;符合《移动实验室仪器设备通用技术要求》;车载减震系统设计、专用气源、专用电源系统。GC x GC TOF MS 3300全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪 采用GC x GC消除扰动四喷口调制器,减少对柱温箱的干扰;独立控温双柱温箱结构,使仪器控制更灵活,适用面更广;飞行时间质量分析器具有可选择性去除背景离子功能;系统集成运行控制。 最 后微塑料静静入侵,精确有效的分析方法变得迫在眉睫。抗击微塑料污染的道路道阻且长,需要我们一起努力!
  • Nature Nano! O-PTIR光热红外显微成像技术揭示微塑料颗粒新来源及形成机制
    微塑料,作为一种新兴污染物,泛指直径小于5 mm的塑料颗粒,充斥于从海洋到陆地的所有环境里。科学家再次发现塑料会在机械作用、生物降解、光降解、光氧化降解等过程的共同作用下逐渐被分解成碎片,形成微塑料,被海洋生物吞食,在生物体内不断积累,随着生物链,造成更广泛的危害。如硅橡胶,作为一种重要的合成橡胶,因其优良的耐热性,常用于高温、高湿环境中使用(例如消毒、蒸煮)的产品,例如婴儿奶嘴、烘焙模具和密封圈等。但这些产品在反复高温水热作用下的老化情况以及微塑料颗粒的释放情况,目前尚未能引起充分的重视。目前微塑料的常规检测是光谱分析法对样本的种类和组成进行鉴定,由于它们具有无破坏性、低样品量测试、高通量筛选以及所获取的结构信息互补等特点,成为检测和鉴别微塑料的主要分析技术。如傅里叶红外显微红外(μFTIR)或显微拉曼光谱(μRM),在实际操作中,需要进行复杂的样本处理,如浮选,多过滤等,而且因其自身的技术限制,如μFTIR分辨率取决于红外波长,仅为10−20 μm,μRM易受荧光干扰,分辨率低为1 μm,无法表征亚微米尺度下塑料表面的化学变化,也不能识别单个纳米塑料(1 μm)颗粒,使得全面检测和鉴定微塑料的种类和成分结构信息变得十分困难。图1. 根据O-PTIR红外显微成像技术估算硅橡胶奶嘴蒸汽消毒过程中两种微纳塑料颗粒的生成、婴儿暴露及环境排放量O-PTIR光热红外显微成像技术,其原理是利用短波长可见激光探测样品IR吸收区域的光热效应,即可见激光与脉冲式中红外激光共轴照在样品表面,IR吸收区域的温度上升、折射率改变,并据此获得样品特定区域的IR光谱。它突破了传统傅里叶红外光谱技术的局限,空间分辨率提高了几十倍,达到500 nm,并且测量更简单,更快速,无需复杂的样品制备过程,结合液体检测模式和同步拉曼技术,可直观判断亚微米尺度下(微)塑料表面是否发生降解,并可识别和统计出小尺寸微米塑料(1−10 μm)和纳米塑料(400−1000 nm)的粒径分布和数量。南京大学环境学院季荣教授和苏宇副研究员团队与美国麻省大学邢宝山教授等合作,利用先进的Photothermal Spectroscopy Corp 公司生产的mIRage O-PTIR显微光谱仪,建立了一种新型的(微)塑料表面亚微米尺度化学变化表征方法。研究团队通过对比分析四个国际主流品牌奶嘴产品在蒸汽消毒前后表面形貌及分子结构的变化,先证实了蒸汽消毒引起硅橡胶老化具有普遍性。研究发现,硅橡胶婴儿奶嘴的主要成分为聚二基硅氧烷(PDMS)及树脂添加剂聚酰胺(PA)(图2b和2c),在经过蒸汽消毒(100 °C)时表面发生降解并释放出微纳塑料颗粒(图2a)。另外借助O-PTIR特有的单一波长大范围成像技术,作者统计了奶嘴消毒过程中PDMS降解产生的1.5 μm以上塑料颗粒数量,并估算出正常奶瓶喂养一年进入婴儿体内的该类微塑料总量约为66万颗,比此前文献报道的儿童从空气、水和食物中摄入的热塑性微塑料数量之和高出一个数量;假如这些微塑料全部被排入环境,全球平均排放量可能高达5.2万亿个/年。上述结果表明硅橡胶奶嘴消毒产生的颗粒物可能是儿童体内和环境中微纳塑料的重要来源。图2. 使用水热分解法对硅橡胶试样表面进行蒸汽腐蚀;(a) 实验装置及O-PTIR工作原理示意图 (b)样品蒸煮60 × 10 min表面前后的光学图像 (c) 图(b)中位置1-16的归一化O-PTIR光谱如图3所示,作者通过对代表性产品蒸汽处理不同时间后(图3a),采集其表面的光学显微图像(图3a和3b)、红外吸收光谱(图3c)和单一特定波长下的大范围的红外成像(图3d),实现了硅橡胶表面同一微区两类聚合物(PDMS和PA)降解过程可视化。在消毒开始后10 h内,蒸汽从硅橡胶表面缺陷位置渗入,使得表层PDMS聚合物膨胀鼓出(高度5 μm)形成侵蚀面;伴随PDMS分子水解、氧化,侵蚀面开裂、凹陷(深度5 μm),部分脱落;同时,伴随PA分子断裂、氧化,树脂颗粒发生迁移、脱落和缩小。图3. 试样表面蚀刻演变的可视化研究. (a,b) 1号样品表面在蒸煮10、60和600分钟前后的光学图像;(c)b中位置1-13的归一化O-PTIR光谱 (d)b中S1-S4区域的部分区域的可见光图像以及在C=O (1655 cm−1)和Si−CH3 (1263 cm−1)的O- PTIR红外成像) 除此之外,作者根据消毒后奶嘴清洗液中单个颗粒物的显微图像和红外吸收光谱,作者揭示了硅橡胶表面聚合物(PDMS和PA)降解生成两类微纳塑料的结构特征,并在单颗粒水平上表征了微塑料的降解转化动态过程。PDMS和PA水热降解后分别生成了薄片状、含聚硅氧烷的塑料颗粒(0.6−332 μm;其中10 μm的颗粒物约占80%)及油状、含聚酰亚胺的塑料颗粒(0.7−10 μm)。其中,PDMS衍生的微塑料经蒸汽处理后,其表面聚硅氧烷含量和分布发生明显变化,意味着该类微塑料可能受热降解生成更小的颗粒。综上所述,该团队成功应用O-PTIR显微光谱技术揭示了硅橡胶奶嘴在蒸汽消毒过程中生成含有环状/支化聚硅氧烷或聚酰亚胺微纳塑料的过程及机制,发现了一个曾被忽视但重要的人体及环境中微纳塑料的来源。该工作对未来研究有三点重要的启示:①与婴儿奶嘴类似,其他硅橡胶基消费品(如烘焙模具、可折叠电热壶、杯子和电饭煲中的密封圈等)在加热条件下(≥100 °C)也会产生老化,应注意这些产品使用过程中微纳塑料的释放;②硅橡胶产品因水热降解释放出的微纳塑料表面性质异于原始聚合物材料(PDMS和PA),考虑到光谱法检测微塑料时需与标准原始聚合物谱图进行比对,这种差异会对环境样品中该类塑料颗粒的识别产生影响,进而可能低估其真实污染水平;③原始聚合物材料(PDMS和PA)的毒性不能真实反映其衍生微纳塑料的毒性,需要进一步研究含有环状/支化聚硅氧烷或聚酰亚胺、活性表面的微纳塑料对环境和人类健康的影响。该工作发表在近期的Nature Nanotechnology上(https://doi.org/10.1038/s41565-021-00998-x),感兴趣欢迎阅读原文参与学习和讨论。 【文末小故事】 本文作者苏宇副研究员在2019年便有了此实验想法,但受限于常规FTIR分析手段无法测量。在几经周折后,了解到Quantum Design中国的mIRage O-PTIR显微光谱仪具有亚微米分辨、无需复杂的样品制备过程,结合液体检测模式和同步拉曼技术,可直观判断亚微米尺度下(微)塑料表面是否发生降解等技术优势,可完全解决现有的测试难题,终在QD中国(北京)样机实验室,利用mIRage O-PTIR显微光谱仪顺利完成了样品的红外测试部分。 Quantum Design中国能够为中国科学研究和科技发展贡献自己的一份力量是QD中国一直以来的信念和企业文化,也是我们的荣幸,期待mIRage O-PTIR显微光谱仪及我们的其他先进技术设备能够助力相关科研工作者取得更好的成绩! 【参考文献】[1]. Su, Y., Hu, X., Tang, H. et al. Steam disinfection releases micro(nano)plastics from silicone-rubber baby teats as examined by optical photothermal infrared microspectroscopy. Nat. Nanotechnol. (2021).
  • 又一顶刊!微塑料快速检测新成果!
    研究证实,人体中微塑料的主要来源,除了生活中的塑料制品,还包括我们平时吃的海产品等。那么,生物体内的微塑料从何而来?根据有关报告,海产品似乎是目前了解最多的人类摄入微塑料的来源。正因为如此,近几年,微塑料污染对养殖水产品的影响引起了广泛关注。而渔业环境中的微塑料主要来源于陆地上大型塑料垃圾的降解及养殖过程中塑料的使用,长期暴露于高浓度微塑料环境中,养殖水生物的质量安全和生殖发育都将受到较大影响。顶刊新技术:淡水及海水养殖环境中微塑料快速检测及去除技术近日,中国水产科学研究院质量与标准研究中心吴立冬副研究员与东海水产研究所渔业生态环境实验室合作研发出一种可快速富集渔业环境(淡水及海水养殖环境)中微塑料的磁性纳米材料(mANM)。此项成果发表在环境科学顶级期刊《Journal of Hazardous Materials》。该复合材料对水体中不同粒径、多种典型微塑料均有作用,并且可通过调节pH控制磁性纳米颗粒聚团大小,实现在强磁场中30秒快速分离微塑料。为了更好地促进微塑料检测技术发展,网络讲堂邀请到论文通讯作者——中国水产科学研究院吴立冬副研究员,在8月25日做精彩的技术分享。(点击图片,立即报名)同时,本次会议特邀嘉宾——中科院烟台海岸带研究所陈令新研究员,将分享课题组在近海环境中分析新污染物样品前处理技术的最新研究进展。陈令新研究员作为海洋环境分析监测领域的资深权威专家,科技成果丰富,并著有海洋监测领域的宝典书籍——《海洋环境分析监测技术》,报名并观看本次直播,有机会免费领取哦!免费报名:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ocean20220825/(京东售价:161.90元)
  • 对微塑料、纳米颗粒、PFAS的深度解析!新污染物检测与监测新技术发展论坛成功举办
    仪器信息网讯 2023年5月17-19日,中国科学仪器发展年会(ACCSI 2023)在北京怀柔雁栖湖国际会展中心召开。作为大会重要的分论坛之一,由珀金埃尔默和仪器信息网主办的“新污染物检测与监测新技术发展论坛”于5月19日上午成功举办。本次论坛由珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司环境及高校细分市场经理魏攀主持,中国科学院生态环境研究中心研究员曲广波、普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Winnie Courtene-Jones、自然资源部第一海洋研究所研究员孙承君、普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Sabra Botch-Jones、国家纳米科学中心高级工程师郭玉婷、清华大学副教授周群等嘉宾出席。国内外环境领域科研专家与科学仪器企业专家齐聚,共同就新污染物这一主题进行了一场多维度、深层次、全方位的学术交流。论坛现场新污染物指的是对生态环境和人体健康存在风险,但尚未纳入管理或当前管理措施不足的一类污染物。2022年国务院印发《新污染物治理行动方案》,提出“筛、评、控”“禁、减、治”的总体工作思想,要求对新污染物实施源头管控、过程控制及末端综合治理。而2023年,《重点管控新污染物清单(2023年版)》的印发也预示着新污染物的治理已从基础科学研究层面提升至了国家监管的战略层面。珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司环境及高校细分市场经理魏攀主持论坛在论坛的报告环节,曲广波研究员首先进行了题为《新污染物的转化与毒理》的报告。在新污染物领域,由于实际样品中污染物总浓度未知、化学品信息亦未知,单独的毒性评价与化学分析很难满足需求。基于高分辨质谱的靶标和非靶标分析可解析污染物浓度与结构,并进行毒性评价。据报告介绍,成组毒理学分析(ITA的应用)可应用于新污染物转化中的毒理学研究,并进行污染物高通量毒性评估与区域环境风险诊断。报告提到,TBBPA BAE为主要效应污染物,总毒性贡献为86%,其代谢产物的风险极大,值得重视。中国科学院生态环境研究中心研究员曲广波报告随后,Winnie Courtene-Jones博士进行了题为《“eXXpedition环球航行”:全球海洋中的塑料污染状况研究》的报告。目前海洋微塑料的采样工作仍然是不足的,全球塑料污染的数量亦未知。报告详细介绍了研究团队在一次海洋航行中有关塑料污染的调查结果,比如南加勒比地区塑料的来源、流动和数量等。珀金埃尔默的傅里叶变换红外光谱仪被研究团队带至船上,并在航行过程中帮助研究团队实时评估了聚合物成分。普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Winnie Courtene-Jones报告孙承君研究员报告题为《海洋环境中微塑料检测技术》。目前微塑料的研究领域仍然存在诸多难题,比如缺少快速、高通量的微塑料监测/检测技术;大洋微塑料的监测工作不足,监测评估与治理支撑有待加强;微塑料的毒性和生态环境效应机制研究还比较欠缺;我国在海洋微塑料的监测、预防和治理方面的国际影响力亟待加强;有关微塑料的宣传力度有待提高……据报告介绍,目前海水微塑料的采样方法主要为拖网采样等;前处理方法主要为氧化消解、密度分离等,检测方法主要为显微拉曼、红外光谱、高分辨扫描电镜、热裂解质谱等。自然资源部第一海洋研究所研究员孙承君报告全氟和多氟烷基化合物(PFAS)也是重要的新污染物之一,PFAS在被人体接触后可能引发一系列潜在风险。Sabra Botch-Jones博士聚焦了这一类污染物,进行了题为《人体生物组织中PFAS的检测与研究》的报告。该研究旨在检测PFAS化合物在各种人类生物样本(包括胎盘)中的生物累积,研究团队特别选择了珀金埃尔默的QSight®220 UHPLC-MS/MS来应对人体中各种复杂的基质组织,如尿液、骨骼等。据其介绍,研究团队选择的分析方法适用于高通量分析,并确保了PFAS化合物的高回收率,最大程度地杜绝了检测中的干扰物质。普利茅斯大学生物与海洋科学学院博士Sabra Botch-Jones报告郭玉婷高级工程师的报告题为《纳米材料检测和职业风险防护标准示例及应用研究》。纳米尺度上,材料有许多未知的现象和规律。人们在受益于纳米技术产品优点的同时,开始关注纳米材料可能的潜在风险。报告指出,针对纳米材料的检测,splCP-MS法检出限低于ng/mL含量,检测过程中制样简单,单次检测可同时获得纳米颗粒成分、颗粒数量浓度、尺寸分布、颗粒团聚、溶解离子浓度等信息。《纳米技术水相中无机纳米颗粒的尺寸分布和浓度测量单颗粒电感耦合等离子体质谱法》国家标准为环境和纳米产品等中纳米颗粒检测提供了技术依据;此外,目前纳米材料行业缺少职业危害检测标准和纳米材料职业接触限值,职业风险管理方法缺少依据,《GB/T 38091.2-2019纳米技术工程纳米材料的职业风险管理第2部分:控制分级方法应用》等国家标准有望为国家监管、企业人员职业风险防控等提供技术支撑。国家纳米科学中心高级工程师郭玉婷报告在本次论坛特设的圆桌讨论环节,曲广波、周群、郭玉婷参与现场答疑,与听众就新污染物的研究方法、未来发展等问题进行了一场热烈的学术讨论。现场问题包括:1、“新型阻燃剂作为新污染物的一类,随着电子电器材料、建筑材料及其在交通运输中的广泛使用,引发其在环境中迁移的风险。围绕溴代阻燃剂在环境中的分布、转化与生态毒理,您认为哪些研究方向有望提供更深入的认识与解决方案?2、针对环境中未被管控的新型阻燃剂,如四溴双酚A及其衍生物,其在环境中的分析和风险评价面临哪些挑战?3、目前都有哪些科学证据,可以来表明微塑料所具有生态和健康危害?您认为分析环境及生物体中微塑料的关键点有哪些?4、与天然源颗粒物相比,释放到环境中的工程纳米材料的浓度非常之低。有效检测出这些人造颗粒物对预测其未来对环境和生命系统的影响至关重要,目前的研究工作中,纳米颗粒超痕量测量与溯源方法都有哪些进展?嘉宾与参会听众讨论氛围空前热烈,不断分享着最新学术灵感、未来研究计划、仪器应用经验。圆桌论坛环节有关新污染物的研究与治理,目前国家已提出具体的行动路线,即“2023年年底前,完成首轮化学物质基本信息调查和首批环境风险优先评估化学物质详细信息调查;2025年年底前,初步建立新污染物环境调查监测体系。”可以预见的是,在环境领域,新污染物依然会是未来备受关注的前沿方向。关于ACCSI 20232023第十六届中国科学仪器发展年会(ACCSI2023)于2023年5月17-19日在北京雁栖湖国际会展中心盛大召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会,经过16年的发展,已被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯”论坛。ACCSI2023以“创新发展 产业互联—助力北京怀柔打造科学仪器技术创新策源地 ”为主题,促进中国科学仪器行业健康快速发展,搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台,助推北京市“两区”建设。届时将邀请到政府及协会学会领导,检验检测机构负责人,实验室主管人员,仪器采购负责人,科学仪器及配件厂商董事长及总经理、总工、研发主管、市场总监、投融资机构负责人、合作媒体负责人等参会。会议期间还将举办“3i奖:仪器及检测风云榜颁奖盛典”,颁发多项行业大奖,引领科学仪器产业方向。
  • 高精密度稻米重金属快速检测仪在长沙投用
    这台设备像给大米进行一次X射线的透视,3分钟之内就能查出被检大米是否重金属超标。  大米是生活必需品,其是否卫生、有没有被重金属污染,是消费者关心的问题。记者昨日在长沙市质量技术监督局了解到,高精密度稻米中重金属快速检测仪今年在长沙投用。这台设备像给大米进行一次X射线的透视,3分钟之内就能查出被&ldquo 体检&rdquo 大米是否重金属超标,相比传统的标准方法两天检测出结果提速了近千倍,极大地便利了粮食质量安全的监测。  更精确:打一&ldquo 枪&rdquo 测超标情况  这台检测仪器由湖南省食品安全生产工程技术研究中心主任彭新凯发明,并联合一家检测技术公司研发,据称是世界上首台能运用多晶X射线衍射技术开发的一款食品重金属快速检测仪,去年12月获国家专利。  记者昨日在实验室看到,这台白色检测仪外型像一台小型微波炉,只有55厘米长、33厘米宽和44厘米高。检测仪的正面是一个显示窗口,像电脑的显示屏。  对于这台检测仪的检测原理,彭新凯形象地解释为:用X射线给大米打了一&ldquo 枪&rdquo ,这一&ldquo 枪&rdquo 直接激发稻谷的重金属原子核,激发了M、K、L等壳层能量波的跃迁。仪器对跃迁产生的荧光光谱进行对应分析,从而判断被检大米含有何种重金属,&ldquo 就像美国登月车用X射线能量射手来检测月球含有哪种元素的原理一样,但仪器检出限由10-3mg/Kg提高到10-8mg/Kg,检测的精度提高了十数万倍,测试的结果符合GB/T5009.15-2003等标准和规定的要求。&rdquo   更便捷:检测步骤减少了,提速近千倍  &ldquo 这种检测仪还有更快速、无污染、零耗材的优点。&rdquo 彭新凯介绍说,根据通用的检测标准要求,农民种植的稻谷进行检测需要送样到市级及以上检测中心才能受检。接受样品之后,检测人员需要进行8个小时以上的浸泡处理,再进行相关的检测,&ldquo 整个流程做完有11个程序,需要两天的时间。而这种仪器是无损检测,操作简便,检测成本低,只要3分钟定性,12分钟定量。无需前处理,轻轻松松就完成。&rdquo   记者了解到,在今年的收粮工作中,望城区新康乡的万亩试验田基地和长株潭的试验田基地都已用上了这种检测仪。这种检测设备只有35公斤重,对于环境没有特殊要求,能在田间地头运用,适合收购现场和鉴定抽查使用,将来还可以用于环境检测、制药企业的产品检测、商超集市等食品检测机构进行运用,&ldquo 在全国的这些机构进行运用,实现产业化量产之后,未来将形成一个产值达十数亿元的检测装备市场。&rdquo 国家粮食局标准质量中心今年在多地进行了测试验证,并组织专家评审之后认为,这种方式可以满足稻米中镉含量快速检测的需要,建议推广使用。  操作简单  记者昨日在实验室采访时,工作人员现场演示了一次仪器的操作过程。  1 将一个5厘米直径的塑料容器里装满约10克稻谷,将容器放在检测仪上方一洞口里,旋紧、盖上。  2 在屏幕上设定测试时间200秒,启动扫描。约3分钟后,显示窗口出现波状图案。  3 完成检测后显示屏上显示检测报告为&ldquo 镉(Cd)的标准要求为:小于等于0.2mg/kg,测试值为0.023mg/kg,测试结果:passed&rdquo 。注:以上稿件转载自新华社,文中观点不代表本网立场,仅供读者参考。
  • 技术干货 | 如何同时快速检测每个纳米颗粒的元素和粒径信息
    纳米材料,由于尺寸在1~100纳米范围,其微观尺度赋予其独特的光、电、磁、机械和光学等特性。纳米技术是一个快速发展的新兴领域,其发展和前景也给科学家和工程师们带来了许多巨大的挑战。纳米颗粒正在被应用于众多材料和产品之中,如涂料(用于塑料、玻璃和布料等)、遮光剂、抗菌绷带和服装、MRI 造影剂、生物医学元素标签和燃料添加剂等等。然而,纳米颗粒的元素组成、颗粒数量、粒径和粒径分布的同步快速表征同样也是难题。对于无机纳米颗粒,最为满足上述特点的技术就是在单颗粒模式下应用电感耦合等离子体质谱分析法,即单颗粒ICP-MS。ICP-MS 测量溶解样品和单纳米颗粒分析的响应信号如图1 所示。在分析溶解态元素时,产生的信号基本上属于稳态信号,测量单纳米颗粒时,产生的信号是非连续信号。四极杆作为检测器,工作时在各质荷比(m/z)停留一段时间,然后移动到下一质荷比(m/z);各质荷比(m/z)的分析时间被称作“驻留时间”,即工作时间。在各驻留时间的测量完成之后,执行下一次测量之前,通过一定时间进行电子器件的稳定。该时间段被称作“稳定时间”,即暂停和处理时间。当单颗粒的离子云进入四级杆后,如果单颗粒(“信号”峰)的离子云落在驻留时间窗口之外,则可能无法被检测到,如图3a 所示。当单颗粒的离子云落入驻留时间窗口内时,可以检测到该离子云,如图3b 所示。当快速连续检测到多个颗粒时,所得到的信号是一系列峰,各个峰都来自于某一颗粒,具体如图3c 所示。在单颗粒ICP-MS 中,瞬态数据的采集速度由两个参数组成:驻留时间和稳定时间。十分重要的是,ICP-MS 采集信号所需的驻留时间少于颗粒瞬态时间,从而避免因部分颗粒合并、颗粒重合和团聚/ 聚集产生的错误信号。稳定时间越短,颗粒遗漏的可能性就越小。最理想的情况是一秒钟内可进行10,000 次测量,不存在稳定时间,所有时间皆用于寻找纳米颗粒(图5c)。快速连续数据采集的另一个好处是可以从单个颗粒获得多个数据点,从而消除颗粒遗漏,或仅检测到颗粒部分离子云的情况。驻留时间越短,对单颗粒离子云采集的数据点越多,获得的峰型更加准确。珀金埃尔默公司NexION系列ICP-MS,最短驻留时间可达10 μs,单质量数据采集能力可达100000点每秒。配合专业的 Syngistix™ 软件,无需更多数据处理即可获得样品的颗粒浓度,尺寸及分布等信息,是进行单颗粒ICP-MS实验的首选。想要了解更多详情,请扫描二维码下载完整的资料和仪器信息。
  • 探微知著:微塑料多维检测技术的发展与应用
    微塑料(Microplastic)的定义是指尺寸小于5 mm 的塑料颗粒、微纤维或者薄膜等。从目前的研究报道看,微塑料在环境中的分布已极为广泛,从深海到高山,从极地到赤道地区,几乎无处不在。近几年微塑料的环境影响引起了全球的关注,它们能够被多种生物摄取,通过食物链的传递可能对生态系统造成长期且复杂的影响。此外,微塑料还能吸附水中的有毒物质,如重金属和有机污染物,这些物质可能通过食物链累积并放大,最终对人类健康构成潜在风险。微塑料逐渐成为一种需特别关注的潜在环境污染物,越来越受到研究人员和公众的关注。 “微塑料”的概念最早于2004年《Lost at Sea: Where Is All the Plastic? 》文章中被首次提出。2012年《The applicability of reflectance micro-Fourier-transform infrared spectroscopy for the detection of synthetic microplastics in marine sediments》文章发表,红外光谱技术被引入微塑料的定性表征检测,很荣幸珀金埃尔默的Spotlight红外显微成像系统担任了文章中检测微塑料光谱信息的任务。 2017年中国重点研发计划“海洋微塑料监测和生态环境效应评估技术研究”启动,同年3月份辽宁省海洋水产科学研究院起草发布了国内首个微塑料的检测标准《DB21/T 2751-2017 海水中微塑料的测定 傅立叶变换显微红外光谱法》。 △ 点击可查看大图 在微塑料科研和检测方法的发展过程中,珀金埃尔默始终和各行各业的客户合作,助力客户的科研和检测工作,改进完善微塑料的检测方案。 2018年,一项由新闻机构Orb Media组织的研究对全球11个国家的259瓶瓶装水进行了测试,结果显示其中93%的瓶装水样本含有微塑料。微塑料污染问题引起了国际社会的广泛关注,成为全球环境和健康议题的一部分。 微塑料相关领域的研究人员,采用了各种测试方法来确定微塑料在环境中的分布和来源。其中红外及显微红外光谱法,被用作检测和鉴别各种环境和样品基质中的微塑料的标准方法。珀金埃尔默的红外及显微红外已有完善的准确可靠检测方案,另外还充分挖掘不同检测设备的优势,将热分析-红外光谱-色谱质谱联用方法和单颗粒ICPMS方法引入微塑料研究,以提供微塑料多维检测数据,更好的服务于行业客户对全面表征数据的需求。 Part.1 ✦ ✦ 微塑料的红外及显微红外 光谱检测方案 ✦ △ 点击可查看大图 多尺寸 提供1.56微米以上多尺寸全光谱范围的微塑料的红外光谱法检测方案,可以根据测试尺寸要求的下限,自由选择不同的检测手段。现场检测大尺寸的微塑料,比如在船上直接检测拖网上的颗粒,可以直接使用红外光谱仪Spectrum 3或Spectrum 2。在实验室测试肉眼不可见的微米级别的微塑料,可使用Spotlight200i红外显微镜或Spotlight400红外显微成像系统。采用Spotlight200i红外显微镜,配合珀金埃尔默自主开发的微塑料自动分析统计软件,可以快速得到整张滤膜的微塑料的测试数据和尺寸统计等信息。下图是自来水样品过滤到滤膜上之后,整个滤膜全自动扫描微塑料光谱和微塑料自动计数的数据。 △ 点击可查看大图 测试10微米以下尺寸的微塑料,采用Spotlight400红外显微成像系统,配合ATR成像附件,最小可以原位测到1.56微米尺寸的微塑料。下图是海洋中贝类样品的小尺寸微塑料的ATR成像原位测试的数据。 △ 点击可查看大图 全光谱 珀金埃尔默方案提供微塑料完整的红外光谱图定性结果,光谱范围至少覆盖7800cm-1~600cm-1波段,保证谱图符合光谱学的定性三要素(特征峰位置、峰形状和峰强度),确保微塑料定性结果的准确无误。 其他使用局部波段的检测技术,会出现微塑料光谱图的误判情况,导致微塑料成分鉴定是不准确的。 △ 点击可查看大图 上图是高密度PE微塑料和ABS微塑料的全波段红外光谱图,在1900cm-1以上和900cm-1以下的波段有非常关键的特征官能团和指纹吸收峰(标阴影区域),如果只是采集中间局部光谱图,比如1900-900cm-1的谱图来定性微塑料,会缺少待测物质的特征信息,不符合光谱学的定性三要素,不能始终给出可靠的光谱学定性结果。 Part.2 ✦ ✦ 微塑料的热重-红外-GCMS 联用技术检测方案 ✦ 微塑料通常悬浮在水面,被生物摄入后进入食物链,并在体内蓄积。随着微塑料带来的环境问题越来越受关注,除了微塑料颗粒、纤维的定性定量研究外,越来越多的研究人员,也在研究微塑料吸附的污染物以及微塑料降解产物的成分相关信息。在研究开始早期,微塑料的热裂解气相色谱-质谱联用技术,被用于分析和鉴定微塑料及其裂解产物的分析。但是随着研究方法使用的深入,暴漏了一些方法的弊端,比如无法获得关于降解产物特性的充分信息,几乎无法获得关于降解产物形成时间的信息。 △ 点击可查看大图 珀金埃尔默将热重分析(TGA)-红外(IR)-气相色谱-质谱(GC/MS)联用方案引入微塑料研究,可以程序控制样品升温速率,实时分析微塑料基质中微塑料PE、PP、PS的总离子色谱图(TIC)数据热分解产生的产物,对逸出气体进行深入表征,获得更多关于降解产物特性的信息以及关于降解产物形成时间的详细信息。 下图为珀金埃尔默联用技术TGA-GCMS模式,悬浮液体中的微塑料(聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS))成分分析数据。 △ 点击可查看大图 另外珀金埃尔默联用技术的TG-IR模式,可快速的对可降解性塑料的成分进行界别,下面是可降解性塑料餐盘(上)和不可降解性塑料(下)的对比热红联用数据。 △ 点击可查看大图 Part.3 ✦ ✦ 微塑料的TGA-ICPOES 及单颗粒ICPMS技术检测方案简述 ✦ 微塑料吸附的污染物,有机污染物部分可以用前面所述的联机技术进行检测。可能吸附的无机污染物部分,可采用珀金埃尔默开发的TGA-ICPOES联用技术,对微塑料上吸附的重金属等无机污染物进行定性表征,如下图为微塑料的热失重和热重逸出气体的实时ICPOES响应曲线数据。 △ 点击可查看大图 单颗粒ICPMS(SP-ICP-MS)技术,也可作为一种快速筛选方式,作为微塑料表征手段的一种补充工具。 相比其他分析手段,SP-ICP-MS分析速度较快,可以在更短的时间内采集更多颗粒,并能提供粒度分布和颗粒浓度的更多信息。通过监测C13的信号,使用NexION系统的SP-ICP-MS,可以成功用作微塑料测定的筛选工具或补充技术。利用单颗粒ICP-MS分析技术采用的快速瞬时采集能力(NexION 系列ICP-MS高达100000点每秒),C13背景得以大大降低,从而实现纳微塑料颗粒的准确分析。将SP-ICP-MS与可鉴别微塑料成分的红外光谱技术相结合,可以获得有关微塑料的更全面信息。右图为SP-ICP-MS筛选塑料茶包中微塑料颗粒的分析数据。 △表1:塑料茶包中含碳颗粒结果 综上,珀金埃尔默仪器与解决方案,在微塑料检测技术的发展中扮演着关键的角色,不断推动各项测试技术的创新与更新。我们的微塑料检测方法开发团队不仅积极参与当前的研究工作,而且与不同行业的合作伙伴携手,共同推动检测标准的建立与完善。我们坚信,微塑料问题所在之处,正是珀金埃尔默技术和解决方案发挥作用的地方。珀金埃尔默的使命是致力于创造一个更加美好的未来,我们期望能够支持和帮助更多投身于微塑料研究和检测的科研工作者。我们共同努力,为了我们共同生存的地球环境的改善和可持续发展贡献力量。 关注我们
  • 土耳其研究人员的微塑料检测技术进入全球文献
    土耳其研究人员的开创性微塑料检测技术受到国际赞誉,可迅速识别环境和健康危害,快速准确地解决关键问题,获得全球认可。土耳其研究人员的技术能够迅速识别与微塑料颗粒相关的环境和健康风险,因此获得了国际赞誉。土耳其首都安卡拉比尔肯特大学(Bilkent University)机械工程系教师塞利姆哈内(Selim Hanay)及其同事的工作数据发表在国际科学杂志《先进材料》(Advanced Materials)上。哈内的新技术还得到了欧洲研究理事会(ERC)初创项目和ERC概念验证项目的支持,这些项目都是欧盟著名的资助项目。哈内在接受阿纳多卢通讯社采访时说,科学家们认为,通过食物、液体或空气,每周都会有相当于一张信用卡的微塑料进入人体。他说:“小于5毫米的微塑料和纳米塑料无法排出体外,因为它们不能被生物降解。低于100纳米的塑料微粒可以穿过血脑屏障进入人体细胞,并在大脑中积聚。这种情况威胁着人类健康。目前的技术还不够先进,不足以发现纳米塑料。”他强调,这些超微粒子会在人体的关键组织中积聚,对健康产生不利影响。现有技术很难检测到20微米以下的微塑料,也就是人体细胞的大小。使用这些设备,分析一个微塑料颗粒至少需要10分钟。但要衡量这种威胁,需要连续分析数千个颗粒。他说:“如今,这些分析既缓慢又昂贵,需要训练有素的博士人员。例如,如果我们想在欧洲与一家公司签约进行微塑料分析,他们无法在六周内给我们结果。”他表示,需要快速、廉价的技术来监测微塑料,尤其是饮用水中的微塑料,而他们最近开发的系统正好满足了这一需求。他们开发了第一个使用电子方法进行分析的设备,并表示他们首次能够对20微米及以下的微塑料进行分类。他说:“我们为该设备开发的传感器可以对微型塑料、玻璃材料和含有二氧化钛添加剂的颗粒进行分类。这些传感器使用非常小的液体通道,称为微流体通道。当颗粒流经该通道时,它们会相继进行两次电子测量。当我们把这两种电子测量结合起来时,就能得到这些粒子的电子特性与速度较慢、成本较高的光谱学方法相比,这种系统可以进行更快、更实用的分类。”快速检测可能的威胁哈内表示,他们为该系统制定了两个阶段的计划,他说:“首先,我们希望建立一种可以分析水(微塑料)的服务。当一个机构希望对其水进行分析时,我们就会使用各种技术进行分析。我们希望在一天左右的时间内将结果反馈给用户。这样,饮用水中可能存在的微塑料污染源就能很快被检测出来”他表示这些微粒会在河流和海洋中积累,他强调说,他们的工作对监测和减少微塑料污染具有重要意义。他补充道:“该设备为现场分析水样提供了一种快速、经济、便携的解决方案。它可以在全球范围内部署,用于评估河流、湖泊和海洋等各种水环境中的微塑料污染水平。我们希望与图尔基耶和欧洲的利益相关者,如地方和城市政府、水务公司和部委一起展示如何推进这项技术。”哈内表示,在土耳其科学技术研究理事会(TÜBITAK)支持的另一个相同主题的项目中,正在开发一种测量水和空气中纳米塑料风险的设备。他表示该项目得到了ERC启动基金和ERC概念验证基金的支持,他说:“我们的项目还有一年左右的时间。我们正在一步一步地解决剩余的问题,在这里研究不同的塑料形状。在取得这些技术进步后,我们将把这项应用作为一项服务提供给各个机构。”哈内表示,他们开发的设备的概念验证结果发表在《先进材料》上,这是一份涵盖材料科学的同行评审科学周刊,因此向科学界公开。他表示,他们有权获得欧洲研究理事会的支持,将他们的开创性工作付诸实践。哈内表示,世界各地已开始采取措施应对微塑料污染,根据美国加利福尼亚州的一项新法律,将对饮用水中的微塑料污染进行持续检查,加拿大和欧盟也正在讨论类似的措施。
  • 微塑料检测标准盘点:多项团标在进程中
    微塑料(Microplastic),是指直径小于5毫米的塑料碎片和颗粒,在塑料制品使用过程中释放,特别是食物用途的塑料制品。纳米塑料(Nanoplastics)则是目前已知最小的微塑料,尺寸在1μm以下,体积小到可以穿过细胞膜。早在2004年,英国普利茅斯大学Thompson等在《科学》杂志上就首次提出了“微塑料”的概念。作为一类重要的新污染物,微塑料近年来多次引起业界的热议。据发表在《冰冻圈》杂志上的一篇论文称,新西兰坎特伯雷大学研究人员在南极洲的新降雪中首次发现了微塑料 ;发表在《整体环境科学》上研究显示,德国研究人员在城市收集的蜘蛛网中检测出了微塑料颗粒,并且蜘蛛网“捕获”的微塑料颗粒占整个蜘蛛网重量的10%,由多种不同的种类组成;一项发表在环境科学领域权威期刊《环境国际》上的研究披露,科学家首次在人类血液中发现微塑料,引发微塑料对人体健康长期影响的担忧;今年,来自美国国家标准与技术研究院 (NIST) 的化学家Christopher Zangmeister团队开展的一项新研究,带有防水涂层——低密度聚乙烯(LDPE)内衬的一次性纸杯,在接触 100 ℃ 热水短短 20 分钟后,释放的微塑料颗粒密度可达 1012/L。这意味着喝下一杯 300 ml 的外带热咖啡,将有上千亿微塑料颗粒进入体内,研究人员推算,这意味着平均每 7 个身体细胞就会吸收一个微塑料颗粒… … 不得不说,以上研究让大家细思极恐,与“白色污染”塑料相比,微塑料的危害体现在其颗粒直径微小上,这是其与一般的不可降解塑料相比,对于环境的危害程度更深的原因,其治理迫在眉睫!(更多阅读:南极雪中惊现微塑料 新污染物治理迫在眉睫)作为一种新型环境污染物,目前微塑料相关研究如火如荼,但是对其科学客观评判迫切需要建立标准化的分析测试方法和生态健康风险评估技术。由于微塑料物理特性以及化学组分等的差异,不同类型微塑料在不同环境中流动过程的时间均不相同,使微塑料检测变成一大难题。近年来发展的微塑料检测方法主要有傅立叶红外光谱法(FT-IR)、拉曼光谱法、热裂解气质联用法(Pyr-GCMS),以及其他方法等,大大提高了微塑料定量分析的准确性。(更多阅读:微塑料治理持续加码 这些仪器采购正当时)同时,相关标准也在完善过程中,据不完全统计,现行的地方标准有两项:DB21/T 2751-2017海水中微塑料的测定 傅立叶变换显微红外光谱法 ;DB37/T 4323-2021海水增养殖区环境微塑料监测技术规范 ;作为标准体系的一个重要部分,团体标准越来越吸引大家的关注。近年来,一系列微塑料相关的团体标准也在陆续立项或者发布中。其中,2020年6月,上海市环境科学学会批准立项了上海锐浦环境技术发展有限公司申报的《环境水体中微塑料的测定傅里叶变换显微红外光谱法》团体标准;2020年12月,中国材料与试验团体标准委员会批准CSTM标准《景观水中微塑料的测定 显微红外光谱法》立项;2021年5月,中国纺联标准化技术委员会发布关于下达21项团体标准计划项目的通知(中国纺联标委函[2021]3号),其中包括《纤维微塑料术语、定义和分类》、《纤维微塑料鉴别试验方法》、《地表水环境纤维微塑料分析测试方法》。序号项目编号标准项目名称标准类别制定/修订完成年限申报单位1202102-CNTAC001纤维微塑料术语、定义和分类基础制定2022东华大学2202102-CNTAC002纤维微塑料鉴别试验方法方法制定2022东华大学3202102-CNTAC003地表水环境纤维微塑料分析测试方法管理制定2022东华大学其中,《T/CSTM 00563—2022 景观环境用水中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》已经于2022年2月21日公布,2022年05月21日实施。该文件规定了傅里叶变换显微红外光谱法测定景观环境用水中微塑料的术语和定义、方法原理、仪器设备与试剂、测试样品制备、测定步骤、结果分析与计算等,适用于景观环境用水中尺寸范围在50 μm-5 mm之间的微塑料的形状、颜色、尺寸、数量和聚合物种类的测定。其他水环境中微塑料的测定可参考本方法。此外,2021年4月13日,中国水利企业协会发布通知,对《地表水中微塑料的测定(征求意见稿)》征求意见,标准中涉及了显微拉曼成像光谱法、傅立叶变换显微红外光谱法、傅立叶变换红外光谱法等。2022年初,“中国材料试验团体标准委员会/基础与共性技术领域委员会/微塑料及其环保试验技术委员会(CSTM/FC00/TC03)成立暨专题报告会”召开期间,CSTM 标准委员会批准同意在基础与共性技术领域委员会(CSTM/FC00)下设立微塑料及其环保试验技术委员会。与会专家、委员组成评审组召开团体标准立项答辩会,对《饮用水中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》、《地下水中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》、《污水中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》、《海产品中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》、《土壤中微塑料的测定 傅里叶变换显微红外光谱法》等5项CSTM团体标准进行立项评审,经全面论证后一致同意立项。2022年7月19-22日,仪器信息网联合江苏省分析测试协会、中国仪器仪表学会近红外光谱分会、中国生物物理学会太赫兹生物物理分会等共同举办“第十一届光谱网络会议(简称iCS2022) ”。其中,针对微塑料的热点话题,特别邀请了中国地质调查局南京地质调查中心沈小明高级工程师和中国科学院烟台海岸带研究所王运庆研究员,分别就《激光共聚焦显微拉幔光谱分析技术在海岸带沉积物微塑料检测中的应用》、《SERS标记纳米塑料及其在典型模式生物体内分布研究》主题发表演讲。立即报名》》》
  • 基于V型纳米孔表面增强拉曼基底的微纳塑料检测
    微塑料通常被定义为尺寸小于5 mm的塑料碎片,在海洋、陆地、淡水系统中均有所发现,对环境安全和生物健康均有一定程度的影响。更令人担忧的是,微塑料通过机械磨损、光降解和生物降解等作用会进一步分解,形成尺寸更小的微塑料甚至是纳米塑料。它们的危害可能更大,因为它们可以穿过生物膜并容易在不同组织间转移,如果吸入空气中的微纳塑料甚至可以穿过肺组织。据已有的研究显示,应用在微塑料检测的传统技术仅能检测到10 μm 左右的大小,远远不能满足当前和未来研究的需要。因此,迫切需要开发适用于小尺寸微纳塑料的检测新方法。表面增强拉曼光谱(SERS)技术是一种强有力的基于拉曼光谱的原位分析技术。一般来说,分子的拉曼效应很弱。然而,当这些分子被吸附在贵金属(例如金和银)的粗糙表面时,分子的拉曼效应会大大提高。甚至可以在单分子水平上获得高灵敏度。在我们之前的研究工作中,首次报道利用SERS技术实现了环境纳米塑料的检测(EST, 2020, 54(24): 15594)。但是,采用的商业化Klarite基底的高昂成本使其不适宜广泛大规模的应用。因此,本研究利用一种低成本的具有大量有序的V型纳米孔阵列的阳极氧化铝(AAO)模板,通过磁控溅射或离子溅射将金纳米粒子沉积在模板上,开发得到用于小尺寸微纳塑料检测的 SERS 基底(AuNPs@V-shaped AAO SERS substrate)。由于AAO模板中纳米孔阵列特殊的V型结构以及有序规则的排列,使得AuNPs@V-shaped AAO SERS基底可以提供大量“热点”和额外的体积增强拉曼效应,在检测微塑料时表现出高 SERS 灵敏度。图1 摘要图本研究首先使用不同尺寸(1 μm、2 μm和5 μm)的聚苯乙烯(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)两种标准样品在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底和硅基底上进行检测,并计算相应的增强因子(图2、图3)。结果显示,单个PS和PMMA两种颗粒在硅基底上均不能检测到1 μm的尺寸大小,且其他尺寸的拉曼信号强度也相对较弱。而在AuNPs@V-shaped AAO SERS基底上,在相同的检测条件下,各尺寸的单个PS和PMMA颗粒的拉曼信号强度大大增强,且1 μm的PS和2 μm的PMMA都有拉曼信号检出。增强因子的计算结果显示,使用AuNPs@V-shaped AAO SERS基底检测单个微塑料颗粒可获得最大20倍的增强效果。此外,通过比较磁控溅射和离子溅射两种沉积方式所分别形成的基底检测微塑料的拉曼光谱结果和增强因子计算结果,我们可以得出磁控溅射所形成的基底具有更好的检测性能。这个结果可以联系到SERS基底的扫描电镜表征结果(图4)进行解释,磁控溅射所形成的金纳米层更加细腻平整,而离子溅射所形成的金纳米层出现了一定的团聚,导致形貌结构较为粗糙,因此信号强度有所减弱。图2:PS的拉曼检测。(a)不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的拉曼光谱;(b)显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在硅基底上的形态分布;(c)不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(d)不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(e)显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布;(f)显微镜下不同尺寸的单个PS颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布;(g)增强因子的箱线图。图3:PMMA的拉曼检测。(a)不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的拉曼光谱;(b)显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在硅基底上的形态分布;(c)不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(d)不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的拉曼光谱;(e)显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在磁控溅射形成的SERS基底上的形态分布;(f)显微镜下不同尺寸的单个PMMA颗粒在离子溅射形成的SERS基底上的形态分布;(g)增强因子的箱线图。图4:AAO模板和SERS基底的扫描电镜表征。(a)空白的AAO模板;(b)经过离子溅射形成的SERS基底;(c)经过磁控溅射形成的SERS基底;(d)(e)微塑料标准样品在基底上的形态分布。之后,本研究采集了雨水作为大气样品,对基底检测实际样品的能力进行了测试。采集到的雨水样品经过过滤、消解等前处理后,被滴加在基底上进行后续的拉曼检测,获得若干疑似微塑料的拉曼光谱。通过将这些采集到的拉曼光谱与标准微塑料样品的拉曼光谱进行比对,找到了雨水样品中所含有的微纳塑料颗粒,证实了大气中微塑料颗粒的存在以及基底检测实际样品的能力。图5:雨水样品的检测。(a)在基底上发现的疑似微塑料颗粒,尺寸约为2 μm × 2 μm;(b)疑似微塑料颗粒的拉曼光谱。该研究了提出了一种新型的适用于环境微纳塑料检测的低成本SERS基底,具备热点均一、增强效果好的优点,有望推广到环境各介质中微纳塑料的检测,为尺寸更小的纳米塑料检测分析提供了新方法。
  • 一种新型磁性材料可快速去除水环境中的微纳塑料
    从河流到湖泊,从大江到海洋,有着“白色污染”之称的塑料垃圾对人们的生活环境造成了严重的污染,而微纳尺度的塑料作为一种新兴的污染物更是对环境和人体健康具有潜在的危险性。面对这些潜在威胁,开发出高效去除水环境中微纳塑料的技术迫在眉睫。广西科学院生态环境研究所环境新型污染物综合治理与生态修复创新团队李婉赫研究实习员、黄慨研究员、王俊教授等开发了一种新型磁性材料,可对水环境中的微纳塑料进行快速去除,该项研究成果近日发表在国际期刊《整体环境科学》上。“团队开发的这种新型磁性材料主要针对安全饮水领域,尤其是纳米级塑料颗粒的处理。”黄慨说。新型磁性材料具有亲水和疏水特性作为一种人造材料,塑料被广泛应用于国民经济各个行业,在工业、农业、交通运输等多个领域发挥着不可替代的作用,但也带来了严重的环境问题。“微纳塑料在水生环境中广泛分布已是不争的事实,它会对人类健康构成潜在威胁。”黄慨表示,由于微纳塑料体积小,很容易被水生生物吸收,最终进入食物链而对终端消费者人类产生危害。同时微塑料在水中还会从周围环境中吸附其他有毒污染物(比如重金属和永久性有毒物质),这会造成微纳塑料的毒性成几何倍数放大。因此,如何解决水环境微塑料的污染问题,探索有效去除水中微塑料的策略势在必行。“塑料颗粒纳米化后,其在水体中的分散作用更强,疏水性变弱,常规的吸附材料难以在水体中有效地吸附纳米级塑料颗粒。”黄慨说。为此,团队设计并研制了一种具亲水和疏水特性的双亲性吸附材料,该材料既能在水体自由分散又能寻找并吸附塑料微粒,从而实现高效去除和实现生态环境修复的目标。李婉赫介绍,双亲性磁性材料是一种具有化学不对称性的磁性粒子,其表面具有两种或两种以上性质相反的化合物。这种不对称赋予了粒子独特的特性,使材料表面同时具备亲水/疏水、极性/非极性等特点。双亲性磁性janus粒子结构示意图,表明它具有两种亲水疏水基团结构。受访者供图“团队开发的这种新型双亲性磁性材料,以磁性微球为原料,通过皮克林乳液定向控制和磷酸基高分子定向表面修饰,得到的一种单侧花状结构的双亲性磁性粒子。这种粒子具有适宜的电动电势(Zeta电位)和接触角,亲水侧有利于在水环境中充分分散与其他粒子接触,疏水侧则表现出较强的吸附带负电荷塑料粒子的能力。在磁场中,这种双亲性磁性粒子能够实现快速分离,从而完成对水环境中微米级/纳米级塑料微粒的富集与分离。”李婉赫说。未来能广泛应用于水环境中的吸附治理与其他吸附材料相比,此次合成的这种新型磁性材料用于吸附微纳塑料有何优势?“这种新型磁性材料的优势在于对低浓度高度纳米化的微纳塑料具有更显著的吸附能力,亲水侧有利于充分分散接触,疏水侧有利于吸附目标物,在磁场作用下能快速聚集分离。目前从吸附动力学和热力学研究上看,它吸附聚苯乙烯(PS)微粒的吸附速率为每分钟0.759,吸附容量达到每克能吸附2.72克聚苯乙烯微粒,而它吸附聚乙烯(PE)微粒的吸附速率为每分钟0.539,吸附容量达到每克吸附2.42克聚乙烯微粒,这些吸附能力数据比非双亲性吸附材料都要高,因此它在处理聚苯乙烯和聚乙烯两种微纳塑料方面具有更强的竞争优势。”李婉赫说。作为该团队的最新研究成果,该新型双亲性磁性材料在许多领域具有实用价值。“我们开发的新型双亲性磁性材料,不仅可以应用于水环境中微纳塑料颗粒的吸附治理,未来也能应用于水环境中抗生素和其他永久性有机污染物的吸附治理,团队正逐步对相关应用领域开展研究工作。”黄慨说。该团队经过研究还发现,此次研究开发的新型吸附材料,对聚苯乙烯和聚乙烯两类带负电荷塑料微粒表现出强的吸附效果,而对于其他带正电荷塑料微粒的吸附效果不明显,比如吸附带正电荷(MR)的能力就很弱。“相关的甄别研究工作是下一步研究的重点。”黄慨表示,未来,团队将会设计强化亲水侧作用的吸附材料,同时完善材料甄别更多目标物的吸附能力,掌握更丰富的吸附数据,构建各类型塑料微粒的吸附数据库。同时团队与自来水厂合作开展集成设计去除塑料微粒的装置模块,为今后大规模工程化应用研究提供基础数据。
  • 密度测定三步曲(压轴曲) | 塑料成品检测还可以这样操作?奥豪斯AX分析天平一步到位!
    密度测定三步曲(压轴曲)| 塑料成品检测还可以这样操作?奥豪斯AX分析天平一步到位! 一、你真的了解塑料吗?塑料——这毁誉参半的新型高分子材料,在我们的生活中无处不见。看看你手边的物品,塑料制品已经占据半壁江山。1. 可口可乐瓶2. 各种规格的食品包装袋3. 印制了精美图案的手机外壳4. 会变色的太阳镜片 在我们不常接触的高科技领域,塑料也无处不在。如人造卫星上使用的多层绝缘材料中,就含有厚度约6微米的聚酰亚胺或聚酯膜。二、塑料的命运密码——密度同样都是塑料,怎么命运如此不同?原来,这里面学问可大着呢! 塑料有很多不同品种,不同品种的塑料在耐疲劳性、耐热性、抗冲击性、耐腐蚀性等特性上各有优劣势。 塑料的品种不同,密度也因之不同。 例如,可以制造汽车灯罩等的PS是一种无色透明的塑料,密度为1.03~1.07 g/cm3;而具有自阻燃的特性、常用于防火应用的PVC,密度为1.35~1.45g/cm3。 塑料的密度不仅取决于其加工工艺,还与其成分有关。 调整塑料的成分比例,就可以改变其性能,以适应不同应用要求。 例如,ABS塑料由丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)三组分构成,密度为1.04~1.06 g/cm3。当三组分以不同比例混合时,其密度也随之改变,同时性能也发生变化,由普通ABS变为高抗ABS、耐热ABS、高光泽ABS等。 因此,相比于用热解实验和燃烧试验来鉴别塑料品种,或鉴别塑料厂生产的产品是否达标,利用密度测定的方法真的非常省时省力! 三、塑料的密度,不难测啦!某知名生产塑料制品厂商的QC部门,需要对生产的产品进行抽样检测,以鉴别其产品批次是否达标。 该检测试验共有五批塑料成品的样品,均为密度小于1g/cm3 的某种塑料,其在颜色、大小、形状上都极其相似,凭经验很难判别哪个样品是合格产品。(因此我们先给样品做了编号标记以加区分) 经过严格的检测实验及评估,最终该企业选用了奥豪斯带有密度直读功能的Adventurer AX 系列分析天平,进行塑料密度测定。只用两步,就能得到塑料的密度啦! 实验器材:奥豪斯 Adventurer AX 124 密度组件测定步骤:塑料的密度测定方法与上期玻璃密度的测试方法类似。首先分别在空气中和水中称量样品,得出重量,再由天平内部计算公式得出密度结果,直接在显示屏上读取即可。在空气中称重在水中称重(-0.3906g)密度结果直读显示用AX天平测试密度,非常简单,但是也有很多小细节要注意,才能确保结果完美哦! 注意:1. 用于测试密度小于水的样品,我们需选用漂浮固体挂篮。篮网向上凸起,可以覆盖住浮起的样品。如样品未完全浸没,可使用外加砝码帮助样品保持完全浸没于水中的状态。 2. 在水中称量塑料时,我们需要用镊子轻压塑料,小心将其挪至漂浮固体挂篮下方的中心位置。 四、小奥解惑时间:测试结果不理想,到底是什么原因?有用户反应,完全按照以上步骤进行测量,但测试结果并不理想,结果的重复性很差: 无论是在空气中的重量还是在液体中的重量,每次的称重读数都不相同。明明是浮于水的样品,密度结果却大1g/cm3。这到底是什么原因呢?让小奥帮你揭开谜底! 看,是气泡在作怪!不信,你凑近仔细观察观察。原来浸入水中的挂篮上还有塑料样品上都附着肉眼难以察觉的气泡——个子小小,力气很大。要知道,直径1mm气泡会产生0.5mg的气泡,而直径2mm气泡产生的浮力可以高达4mg!每次称量时,塑料样品上附着的气泡的数量和大小也时有变化,影响称量结果,重复性自然不佳。 那怎么解决这个问题呢?其实很简单。 你只需拿细毛刷扫一扫,再轻轻抖动挂篮,即可去除影响称量效果的小小气泡们。去除气泡后,再看密度结果——可靠又稳定!塑料的密度测定之旅,就完成啦。 快拿着测量结果去看看哪款塑料才是合格产品吧! 参考文献:本文章中摘录文献出自百度百科——塑料(高分子聚合物)百度百科——ABS塑料 如果您想了解更多奥豪斯的电子天平及实验室称量产品,请访问奥豪斯官方网站,我们的专业工程师将竭诚为您服务!
  • 塑料购物袋国家标准及快速检测方法6月1日起正式执行
    记者从中国塑料加工工业协会获悉,关于塑料购物袋的国家标准已经正式向社会公布,并将从今年6月1日起正式执行。  记者近日在沃尔玛大型连锁超市看到,收银处已有醒目标识提醒购物者说超市将从6月1日起不提供免费塑料购物袋,不少购物者已在使用自备的购物袋。  据了解,塑料购物袋国家标准包括三项:《塑料购物袋的环境、安全和标识通用技术要求》《塑料购物袋》以及《塑料购物袋的快速检测方法与评价》。  中国塑料加工工业协会副会长、环境化学专家董金狮在接受记者采访时说,《塑料购物袋》标准将适用于以各种塑料原料及其混合料(可加入添加剂)生产的薄膜、经热合或黏合等制袋工艺加工制得的塑料购物袋,也适用于塑料与其他材料复合的购物袋。标准详细规定了塑料购物袋的定义和术语、要求、试验方法、检验规则及包装、运输、贮存等内容,其中,塑料购物袋被定义为以树脂为主要原料制得的,在销售、服务等场所用于盛装及携提商品的袋制品,不包括食品袋以及连卷袋等包装用袋类制品。  据董金狮介绍,根据标准要求,塑料购物袋应为本色,其他颜色应由供需双方商定 塑料购物袋不允许有妨碍使用的气泡、穿孔、塑化不良、鱼眼僵块等瑕疵,袋膜应均匀、平整、无皱折 印刷塑料购物袋应油墨均匀,图案、文字清晰、完整,印刷剥离率小于20%。  标准还对塑料购物袋的提吊能力、封合强度、漏水性等物理力学性能,以及塑料购物袋的包装、运输和贮存提出了要求。  根据《塑料购物袋的环境、安全和标识通用技术要求》规定,塑料购物袋的厚度必须大于等于0.025毫米。塑料购物袋的标识需要明确袋的名称、标准号、规格、标志等,如普通塑料购物袋、含有回收塑料的购物袋、降解塑料购物袋、淀粉基塑料购物袋(淀粉含量应不小于15%)、直接接触食品用塑料购物袋应在袋上明示“食品用”字样等。其中,塑料购物袋的标志要用醒目的颜色,应不易褪色或脱落 可以采用印刷或喷涂等方法,但应不损害塑料购物袋的性能 每个塑料购物袋一般为一个标志,如有必要,可予增加 标志一般应位于塑料购物袋的明显处,直接接触食品用塑料购物袋、本身不便或无法标识的塑料购物袋,可在其外包装上进行标识。塑料购物袋还要明确标识生产厂家的厂名、生产日期以及检验合格证等信息,要求塑料袋的存放保质期不超过一年。  董金狮建议,该标准将从6月1日起正式执行,但从现在开始,企业就应积极按照标准要求进行设计和生产,商场、超市以及商品零售批发市场的经营者应积极按照标准要求进行备货,否则将面临行政处罚,给经营带来不必要的麻烦。附:塑料购物袋的快速检测方法与评价.doc
  • 从此告别复杂分析,安捷伦铝膜原位测试方案让微塑料检测轻松易行!
    为了进一步解决微塑料测试过程中操作复杂耗时的问题,且实现环境样品大规模实时监测研究的可行性,安捷伦最新推出了 8700 LDIR 红外成像搭配镀铝滤膜(0.8um, 25mm)进行微塑料原位分析的解决方案。该方案在保证测试结果精确度的同时,将进一步简化用户样品前处理的工作流程。镀铝滤膜安装及过滤流程使用镀铝滤膜(0.8um, 25mm)搭配小孔玻璃砂芯真空抽滤装置,对前处理完的样品进行直接过滤,并使用不含微塑料的水(提前过滤处理)冲洗瓶子和漏斗的内部各一次,尽量确保将瓶内的所有微塑料收集到。抽滤完成后,将滤膜自然晾干后安装到滤膜支架上,并尽量保持滤膜表面的平整度。具体操作流程如图 1 所示:图 1. 样品抽滤装置及滤膜过滤安装流程为保证滤膜的平整度,请使用提供的镊子对滤膜进行转移。与镀金滤膜相比,涂层的硬度增加使得镀铝滤膜不易折叠,用户能更加轻松地将其放置到滤膜支架上。使用 8700 LDIR 红外成像原位测试镀铝滤膜上微塑料颗粒为对比仪器测试结果的精度及准确性,我们使用了自动测试和手动计数方式来评估 LDIR 对镀铝滤膜上颗粒的检测能力。将 20µ m 透明聚苯乙烯微球悬浮于 10mL 无水乙醇中,然后使用镀铝滤膜直接进行过滤后上机测试,并对测试结果进行如下对比。LDIR 利用 1442 cm-1 对目标测试区域进行快速成像,软件对成像区域内的颗粒进行自动识别对上述同一测试区域生成的可见光图像进行高倍放大后,利用人眼手动计数的方式识别颗粒如图 2 所示,使用软件自动检测流程共测试出 31 个颗粒,而在可见光图像中通过人眼仅能识别出 30 个颗粒。结果表明,LDIR 对镀铝滤膜上的颗粒具有优异的检测能力。与容易出错的可见光图像颗粒检测方法相比,基于红外成像的自动颗粒检测方法的测试结果更加便捷精准,且大大提高了工作效率并降低了小颗粒人眼识别的辨别难度。图 2. 同一目标测试区域采集的两张图像。(A)通过固定波数红外成像图自动识别的微塑料颗粒总数;(B)通过高倍放大可见光图像人眼手动识别的微塑料颗粒总数颗粒数、粒径及定性结果数据重现性对比我们使用 Clarity 软件中的微塑料颗粒自动分析测试流程,从颗粒数、粒径和定性统计结果三个方面综合评价了 LDIR 测试镀铝滤膜样品的结果重现性。在不移动样品的情况下,对直径为 9mm 的圆形区域共进行了 10 次测量。从测试结果看,检测到的微塑料颗粒数的总平均值为 407 个,10 次运行之间的差异性 1%(如图 3A)。基于粒径范围和聚合物鉴定的颗粒数重现性显示出相似的性能,10 次运行的差异性 1%(如图 3B 和图 3C)。以上结果均证实 LDIR 对镀铝滤膜上微塑料的测试结果具有良好的可靠性和准确度。图 3. 使用 LDIR 自动颗粒分析工作流程,对同一测试区域进行 10 次重复测试结果的重现性对比。(A)颗粒总数重现性;(B)粒径范围颗粒数重现性;(C)定性统计结果重现性粒径准确度对比由于微塑料研究中准确的粒径测定对于获得可靠且有意义的结果至关重要,因此对粒径测定数据的准确度进行了评估。通过监测 NIST 可溯源的 50 µ m 和 20 µ m 聚苯乙烯微球,来考察镀铝滤膜上样品测试颗粒粒径的准确度。如图 4 所示,检测到 37 个 50 µ m 的微球,它们的平均粒径为 55.10 µ m,标准偏差为 3.67 µ m;检测到 223 个 20 µ m 的微球,它们的平均粒径为 22.9 µ m,标准偏差为 2.3 µ m。这些结果表明,使用 LDIR 自动颗粒分析工作流程能够在镀铝滤膜上实现准确的粒径测定,且差异极小。图 4. 使用自动颗粒分析工作流程得到的粒径统计结果。其中(A)为 50 µ m NIST 微球粒径分布统计结果;(B)为 20 µ m NIST 微球粒径分布统计结果大样本研究对于全面了解微塑料污染物对环境和健康的影响以及制定减少微塑料污染影响的策略至关重要。与其他技术相比,使用 8700 LDIR 红外成像直接分析滤膜上的微塑料颗粒能够大幅减少样品处理,降低样品污染的可能性并提高样品通量,使实验室能够在更短时间内表征更多数量的样品。点击下载:利用 8700 LDIR 激光红外成像系统分析镀铝滤膜上的微塑料 (agilent.com.cn)
  • 0.5um微塑料颗粒的非接触式定性定量测量新技术
    来源于石油中的塑料产品已经成为现代生活不可分割的一部分,它们性能优异,用途广泛且相对便宜,但同时也引发了人们对于塑料垃圾在环境中累积问题的担忧,迫使我们尽快采取行动探索替代传统塑料的新型材料。生物塑料, 如聚乳酸(PLA)和聚羟基烷酸酯(PHA)等均来源于天然资源(如糖,植物油等),它们在适当条件下可发生生物降解,因此其制成的产品即使不小心泄漏到环境中,也不会像传统塑料一样长期残留在土壤和水道中,而是终回归自然,安全而又环保。虽然典型的PLA和PHA在分子层面上基本不混溶,但得益于其优异的相容性,它们可以以不同比例形成复合材料,创造出许多性质迥异的功能材料。为了更好地理解这两种材料在微观上的相互作用,美国特拉华大学Isao Noda教授课题组与Photothermal Spectroscopy Corp公司合作,利用基于光学光热红外技术(O-PTIR)的新一代非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage(图1)对PLA和PHA的复合薄片进行红外拉曼同步成像分析,探究这两种材料结合的方式和内在机理。图1. 非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage结构示意图光学光热红外技术(O-PTIR)是一种新兴的光谱分析技术,可以提供几百纳米尺度上高空间分辨的振动光谱,且远低于传统红外显微镜的衍射限(~10-20 μm)。在O-PTIR光谱学中,高频率调制下的强红外光束源,如量子联激光器(QCL),用于照射样品。当红外光束波数与样品分子振动频率相匹配时,红外光被吸收,能量被转化为热。当被激发的分子回到基态时,温度会以光源调制的频率发生波动,从而引发相应的体积变化(光声效应)和折射率变化(光热效应)。这些信号可被具有远低于传统红外源空间衍射限的高度聚焦的可见激光束所探测,同时在同一位置上伴随O-PTIR信号产生一个拉曼散射信号,从而实现真正的同时红外吸收和拉曼散射测量,并具有亚微米的空间分辨率。O-PTIR作为一种新型的光谱技术,具有传统FTIR显微镜不可比拟的优点,并克服了许多限制。先,O-PTIR可以提供空间分辨率约为500 nm的红外谱图,远远超过了典型的红外衍射限空间分辨率,且不依赖于入射红外波长。更重要的是,它能够以反射/非接触(远场)工作模式简单快速的生成高质量的类似于FTIR的谱图,从而避免了制备样本薄切片的必要,且光谱与商用FTIR数据库搜索完全兼容和可译。另外,即使样品中包含易产生荧光干扰的组分(压制拉曼信号或造成其饱和),O-PTIR的可调制信号收集特性也确保它完全不受任何荧光的影响。IR和Raman在O-PTIR方法的结合下,可以充分利用这两种互补性技术的优势,实现同步的红外吸收和拉曼散射测量,并相互印证。该工作中,作者先对这PHA和PLA的结合面进行了固定波数下的红外成像(图2)。通过对比可以发现,在约330 nm的范围内(空气/PHA界面)1725 cm-1处的红外信号出现了急剧的下降,而在PHA/PLA界面处几微米范围内1760 cm-1处的变化较为平缓,且无清晰的边界,表明PHA和PLA可能有某种程度的分子混合。由于使用O-PTIR技术,不存在困扰传统红外成像设备的米氏散射效应,因此能够确定这一模糊的边界是来自于两种材料间的相互渗透而非光学伪影。图2. 使用O-PTIR技术实现PLA和PHA在固定波数下的红外成像。(A)红外成像图(红色1725 cm-1为PHA;绿色1760 cm-1 为PLA);(B)A图中黑色线性区域PHA/PLA红外吸收强度分布对比为了进一步研究PHA/PLA界面处的化学成分变化,作者对这大概2 μm左右交界面的红外图谱进行了间隔200 nm的线性红外扫描分析(图3)。从羰基(C=O)伸缩振动区和指纹区(图3 A和B)的线性扫描红外谱图可以清晰的区分PHA(1720和1740 cm-1)和PLA分子(1750-1760 cm-1)。区别于理想的简单二元系统(不互溶或无分子相互作用),PHA/PLA薄片羰基伸缩振动红外叠加图谱(图3 C)并不存在一个明显的等吸收点,反映了在界面区域存在着复杂的组分变化及两种以上不同物种的分布。图3. PHA/PLA界面区域每200 nm间隔的羰基伸缩振动区域(A)和指纹图谱区域 (B) 以及羰基区域伸缩振动的叠合O-PTIR图谱(C) 为获取更详细的界面处PHA/PLA组分的空间分布规律,同步和异步二维相关光谱(2D-COS,two-dimensional correlation spectroscopy)被用来分析羰基拉伸区域采集到的红外谱图(图4A和4B),并以等高线的图形式展现,详细的分析方法可以参考相关信息(Combined Use of KnowItAll and 2D-COS, https://www.youtube.com/watch?v=0UCcD3irVtE)。结果显示,在主要为PHA的混合界面区域同时观测到来源于PLA的1760 cm-1红峰外,表明部分PLA渗透到PHA层,且与PHA层的其余部分相比,界面附近的PHA结晶度明显降低。在对指纹图谱区域进行2D PHA/PLA相关光谱同步和异步对比时,也得到了同样的结果(可参照发表文章,在此不再显示), 即PLA向PHA渗透,且PHA的晶型有所改变。另外,作者还通过O-PTIR技术对该区域进行了同步红外和拉曼分析(图4C),两者选择性和灵敏度不同却可以很好的互补,进一步验证了这一发现的可靠性。结果证实,即使是表面上不混相的PHA和PLA聚合物对,也存在一定程度的分子混合,这种混合可能发生在界面只有几百纳米的空间水平上,很好的解释了这两种生物塑料之间的高度相容性。图4. PHA/PLA羰基伸缩振动区域二维同步(A)和异步(B)相关光谱(2D-COS)分析以及交界区域同步O-PTIR红外和拉曼光谱分析(左为红外,右为拉曼)。参考文献:[1] Two-dimensional correlation analysis of highly spatially resolved simultaneous IR and Raman spectral imaging of bioplastics composite using optical photothermal Infrared and Raman spectroscopy,Journal of Molecular Structure, DOI: 10.1016/j.molstruc.2020.128045.
  • 海洋微塑料检测,PerkinElmer应对有方!
    众所周知,塑料的对环境的污染是一个长期而难于治理的过程,塑料的分解需要长达100-200年的时间。但是你知道吗,塑料对海洋的污染更为严重,据报道,每年至少有800万吨塑料流入海洋,相当于每一分钟就有一辆装满塑料的垃圾车将垃圾倒入海洋。按当前消费率发展下去,到2050年地球将新增330亿吨塑料。塑料在海洋中逐步积累,目前全世界海洋漂浮塑料垃圾的量估计高达 27 亿片、25 万 吨之多,海洋几乎成了一个“塑料世界”。而当塑料进入海洋系统后,逐渐分解,最后成为微塑料,被生物摄入体内,一方面可能会造成生物的死亡,影响生态系统稳定,另一方面可能会通过食物链传播,最后出现在人类的餐桌上。微塑料犹如海洋中的PM2.5一般,威胁着海洋生物和人类的健康。要对海洋中的微塑料进行管控,第一步是要对这些微塑料的成分和含量进行检测,从而对污染的严重性和主要来源进行评判,对下一步的治理提供依据。PerkinElmer红外光谱及红外显微成像系统可为检测过程提供有力的支持。红外光谱仪已经广泛用于鉴别大尺寸的高分子材料,对于较大的塑料样品可以选择不怕潮可电池供电的Spectrum TwoTM 红外光谱仪放到船上做快速塑料的鉴别;而对于肉眼无法识别的微小的塑料颗粒,就需要选择红外显微镜成像系统用于这些微塑料的检测和鉴别。Spotlight400 红外成像系统(点击图片了解更多)海水样品经过一系列的前处理后去除有机质,再通过滤膜过滤,然后将带有样品的滤膜在空气中干燥之后得到待测样品(图2),本文采用的海水样品来源于辽宁省海洋水产科学研究院。将待测样品放置到Spotlight 400 的载物台上,先在可见光下观察样品可见图像(图3)并选取样品区域,扫描选定区域的红外成像数据。待测样品样品的可见图像从样品的可见图像上(图3)可以明显看出滤膜上分布着不规则的颗粒,至于哪些是塑料颗粒需要进行红外谱图分析才能确定。因此对选定区域红外成像数据的扫描,得到总平均吸光度成像(图4,左),对每个颗粒进行红外谱图分析(图4,右),发现选定区域右上角两个颗粒的红外谱图均为聚苯乙烯的红外特征吸收,再对照聚苯乙烯的标准谱图,可以最终确定该海水样品中含有聚苯乙烯(Polystyrene)微塑料颗粒。总平均吸光成像(左);红外光谱图(右)应用文章参考:使用红外显微成像技术快速鉴别海水中的微塑料点击前往下载:http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100168/s833805.htm关于珀金埃尔默作为全球领先的科研仪器和服务提供商,珀金埃尔默公司致力于为创建更为健康的世界而不懈努力。我们的业务涵盖医学诊断、科研和分析仪器等。我们在全球拥有9000名专业技术人员,时刻准备着为客户提供最优质的服务,帮助客户解决各项科学难题。我们在分析检测、医学成像、信息技术和售后服务方面的专业知识,以及深入的市场洞察力,可协助客户为改善我们的生活环境而不懈探索。2016年,珀金埃尔默年应收达21亿美元,为超过150个国家和地区提供服务,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默公司的信息,请访问PerkinElmer官方网站。
  • 终于全了!微塑料检测主流技术专家报告!
    微塑料最早在海洋领域被科学家发现。近几年,随着科学家不断深入的研究,大气、土壤、陆地环境乃至生物体中相继检出微塑料,研究人员已开始尝试对微塑料样品进行更进一步的定性和定量分析。目前常用的微塑料检测方法包括光谱方法和热裂解-气质联用法(Py-GC/MS) 等手段。对于微塑料在合成过程中使用化学品和添加剂、微塑料表面吸附或吸收的污染物质的检测,还需要色谱质谱联用及原子光谱技术。科学家新发现:“微纳塑料”的定量检测方法微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒,进一步还可分为纳米塑料、亚微米塑料、微米塑料。微纳塑料的检测难度更大,往往需要更高精度的分离-分析技术或分析方法。为此,主办方拟于5月26日举办环境研究系列活动——环境中微塑料分析检测新技术,并邀请到中科院于素娟副研究员出席。届时,于老师将主要介绍研究团队在微纳塑料分离测定方面的研究进展,介绍几种分离测定方法,如用浊点萃取-热裂解-气相色谱质谱联用仪,膜分离-热裂解-气相色谱质谱联用仪测定微纳塑料的质量浓度,单颗粒-电感耦合等离子体质谱测定微纳塑料的数浓度,以及基于总有机碳法测定微纳塑料的监测方法等。更多权威专家,陆续更新,点击右侧红字免费预约:5月26日,我要参会多位专家开讲:光谱、质谱技术检测微塑料显微、光谱技术作为微塑料检测的经典技术,最近又有了新发展。为此,主办方将于6月9日举办微塑料分析检测技术网络研讨会。会议聚焦光谱、质谱技术,涵盖海洋、饮用水、大环境健康范围内容的微塑料检测技术报告,将有疾控中专家团队、中科院烟台海岸带研究所专家开讲,同时,Nature发表微塑料检测技术文章的第一作者将惊喜出席!点此右侧红字免费参会:6月9日,我要参会会议日程:报告时间报告主题报告嘉宾09:30--10:00基于拉曼光谱检测饮用水中微塑料张岚 中国疾病预防控制中心环境所 主任/研究员10:00--10:30“见微知著,赛默飞助您洞察微观世界”-微塑料检测全面解决方案邓洁 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 赛默飞分子光谱应用专家10:30--11:00聚合物和聚合物材料的MALDI-TOF质谱分析王勇为 布鲁克(北京)科技有限公司 应用经理11:00--11:30黄渤海微塑料污染特征研究王清 中国科学院烟台海岸带研究所 研究员14:00--14:30O-PTIR显微光谱技术识别环境中微塑料来源苏宇 东南大学能源与环境学院 教授/研究员14:30--15:008700 LDIR 激光红外成像如何准确快速的进行环境样品中微塑料含量测定张晓丹 安捷伦科技(中国)有限公司 分子光谱工程师15:00--15:30待定魏琳琳 布鲁克纳米表面仪器部 应用工程师15:30--16:00土壤微纳塑料分析检测技术待定 南京土壤所
  • 【安捷伦】一个“响指”,微塑料检测难题“一网打尽”
    曾有人计算过,到 2050 年,海洋中的塑料可能会超过鱼类总和。微塑料,正在蚕食着人类环境。对海水、土壤、甚至水中生物样品中的微塑料进行研究,获得颗粒数量、粒径分布、种类分布等数据,是衡量某一区域微塑料污染程度的关键过程,同时也是研究微塑料迁移等研究的基础工作。在我们看不到的地方,其实奋战着无数科学家,为了人类宝贵的生存环境而坚持研究。但是,要想统计浩浩环境中“微观”尺寸的颗粒谈何容易?“耗时费力”,是多年来让科学家头疼不已,并严重影响科研进程的大难题。一个“响指”,全自动获得所有统计结果传统微塑料测试流程:将颗粒样品铺展开到一个平面,然后利用显微红外等方法,对此平面进行“全扫描”,最终得到平面上所有颗粒的“图谱”,再用 Excel 进行手动统计。传统成像技术,只能实现逐“帧”扫描 — 对布满微塑料颗粒的平面上的每一个点,进行无差别光谱扫描。这个过程,光听就知道一定“长长久久”。就拿检测一个 1cm2 见方的面积来说,通常要过夜检测才能完成。而“横空出世”的 8700 LDIR,只需一个 “Click”,就能在 5min 内完成测试,并全自动获得您需要的所有统计结果。那么, 8700 LDIR 是如何做到的呢?请点击链接看如下视频:安捷伦 8700 LDIR:是什么让微塑料测试变得如此简单?方寸间的大本领有位研究微塑料的老师曾这样讲述他检测微塑料的痛苦经历:“一共 400 多个微塑料颗粒,用单点模式的红外显微镜,我用了 3 天!”。由于传统红外显微镜光源能量的限制,老师只能一个一个手动将微塑料挑出,压片,再用红外显微镜的“透射模式”逐一测试。而使用 8700 测试 5mm * 5 mm 区域中超过 1000 个微塑料颗粒,测试完成仅需 2 个小时。8700 之所以能实现时间“跨越”,主要有以下 2 个秘诀:1. 超强光源量子级联激光器(QCL)作为光源,比常规红外显微镜光源强 103-104 倍。既不用手动挑出,也不用压片,清晰度,灵敏度和测试准确度度大幅提升,直接用简单的透反模式就可以测试。在 QCL 光源的"火眼金睛"下,再小的塑料颗粒也能瞬间"现出原形"。2. “直击内核”的测试流程“一心只测塑料颗粒,其它区域不去管”。它就像一个“无限手套”,利用聚合物的红外特征波长,在数秒内“锁定目标”,对所有塑料颗粒(图 1 中白色区域)定位。接下来,对已定位的塑料颗粒扫描光谱,同时自动获得每个颗粒的定性结果。在这一过程中,您需要做的,只是将样品推进仪器,再点击一下 “Play”。图 1. 数秒后,所有塑料颗粒统统"现出原形"(图中白色区域)图 2. 8700 LDIR 微塑料全自动测试流程微塑料统计结果,全自动“一网打尽”扫描结束后,我们不光得到了每个颗粒的定性结果、尺寸、面积、重量等信息,“海量统计结果”也是必须的。不同种类塑料颗粒所占质量比、不同粒径范围颗粒的颗粒数、种类分布等等应用尽有, 不再需要 EXCEL 高手,也不再需要额外统计软件。图 3. 定性定量结果和海量统计结果全自动获得塑料检测资料下载长按识别下方二维码注册完成,即可获取安捷伦微塑料最新解决方案[本文章转自安捷伦视界公众号]
  • 2分钟快速检测!环保可降解塑料检测仪等快速检测仪器助力深圳“快速检测+管办服”改革
    近日,深圳市市场监管局举行了“快速检测+监管、办案、服务”改革试点启动仪式。市场监管和执法中强调应用快检技术,目的是为了提升监管效率和质量,强化快处效能。本次改革试点重点强调了根据基层监管实际,开展产品质量风险监测、结果比对,提升快检精确度和适用范围;建立完善规则,坚持快检技术和基层监管、执法、服务一体化推进,助力深圳制造业高质量发展。在改革试点启动仪式上,深圳市检测院技术人员现场展示了电源适配器、塑料购物袋等产品质量的检测过程与结果。其中,环保可降解塑料快速鉴别检测仪格外亮眼,该仪器依托近红外光谱分析技术,通过校正模型的建立,实现对未知样本的定性或定量分析,实现2分钟内同时得到样品是否可降解和材质成分结果,突破了传统测量技术生物降解性受降解环境影响因素多、生物降解体系复杂、环境中微生物种类和数量难以控制、耗时长、成本高等技术难点问题,从检测设备与技术上支撑塑料污染治理和生态环境建设工作。图片来源于央广网早在2021年,市场监管总局便发布《关于进一步深化改革促进检验检测行业做优做强的指导意见》,《意见》明确提出,要更加完善检验检测体系,强调培育具有国际影响力的检验检测知名品牌,以及检验检测高技术服务业集聚区和公共服务平台,同时鼓励更多的效益好、技术水平高、行业信誉优的检验检测企业进入检验检测行业。尤其在当前新的市场监管模式下,快检方法、快检设备、快检标准等的研发显得尤为重要,科学仪器行业的发展将有更大的空间。
  • Environ. Sci. Technol新成果!mIRage助力复杂道路灰尘内微塑料检测
    微塑料在我们的空气、水和土壤中无处不在,存在于生态系统的各个层面。其主要来源于城市灰尘、船舶涂料、个人护理产品、塑料产品、道路标志、合成纺织品和轮胎等,并以不同的形态如:纤维、微粒、颗粒和碎片存在。 近年来,已有研究表明微塑料对人类、动物、植物和环境的健康影响取决于塑料颗粒的大小、浓度、化学性质和相互作用的方式。但由于微塑料尺寸过小和其混合存在的复杂性,传统方法针对这些颗粒的检测往往勉为其难。尤其是降解后的次级微塑料,其尺寸往往小于5μm,传统分子仪器分析方法如傅里叶红外光谱难以有效的对其化学成分进行表征。 非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage的出现有效解决了上述受限问题。设备基于光学光热诱导共振(O-PTIR)技术,突破了传统红外光谱衍射极限,空间分辨率可达500 nm,有效解决了基本全尺寸微米和纳米塑料(MNPs)样品的化学成分信息、大小和形态表征问题。 图1 非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage原理图 近期,来自美国圣母大学的Kyle Doudrick等人[1]使用非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage对我们日常生活中时时接触的道路粉尘中的微塑料进行了表征。 道路灰尘含有由轮胎退化产生的微纳米塑料(MNPs),它们由天然橡胶、合成橡胶和尼龙组成合成橡胶用于增强轮胎缓冲和弹性,而尼龙用于轮胎内层。道路灰尘还含有来自燃料添加剂的含氮硝基化合物。作者首先通过传统FTIR光谱来表征大块道路粉尘(图2a黑色谱线),在1100 cm&minus 1和1750cm&minus 1之间存在广泛的未解跃迁,表明粉尘中存在复杂的混合物质。而粉尘内混杂的微塑料颗粒却因为尺寸问题无法分析。 随后,作者使用采用基于OPTIR技术的mIRage系统,对粒径仅1μm的两个颗粒——颗粒1和颗粒2(图2d和图2e)进行成像分析,可以看到密集的道路尘埃聚集体和单个颗粒,并在1450cm-1和1650cm-1波数处出现强红外光谱吸收峰(图2f)。 图2表明,颗粒1主要由合成橡胶组成,在1451±4 cm&minus 1和1493±4 cm&minus 1处具有主要特征峰,并存在特征吸收在1500 cm&minus 1和1550 cm&minus 1之间的硝基化合物。颗粒2具有尼龙中常见的酰胺I和酰胺II过渡指示峰。同时具有与含硝基化合物如硝基甲烷(1383 m&minus 1和1573cm&minus 1)一致的振动(图2a)。 图2 粉尘内混杂的微塑料颗粒红外成像表征图 最后,作者对图2a中突出显示的单个颗粒1和2进行了分析。图2d、e分别为1450 cm&minus 1和1650cm&minus 1光谱特征的5×5 μm2 OPTIR显微图像。在1450 cm&minus 1和在1650 cm&minus 1处,颗粒1的化学性质与颗粒2不同。综上所示,作者推断出粒子1和粒子2可能分别由橡胶和尼龙组成,体现了OPTIR量化MNPs的能力,有效监测降解过程中发生的化学变化,并表征复杂样品(即道路粉尘)中单个和聚集MNPs的化学特性。这款创新设备有效克服了目前许多产品对MNP表征的限制,即同时量化颗粒丰度和形态的能力,致使mIRage系统成为分析复杂环境中MNPs的有效工具。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统-mIRage优势:☛ 可达500 nm左右的空间分辨率☛ 基本无需样品前处理,样品即放即测☛ 光源“探针”对样品无损伤☛ 同时、同位置进行红外和拉曼光谱测试,提供相互佐证的分析结果☛ 同时获得样品成分、形貌、大小等信息 样机体验: 为满足国内日益增长的新型红外表征需求,更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务,Quantum Design中国北京样机实验室引进了非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统——mIRage,为您提供样品测试、样机体验等机会,欢迎各位老师垂询!参考文献:[1]. Kirill Kniazev, Ilia M. Pavlovetc, Shuang Zhang, Junyeol Kim, Robert L. Stevenson, Kyle Doudrick,and Masaru Kuno.Using Infrared Photothermal Heterodyne Imaging to Characterize Micro- and Nanoplastics in Complex Environmental Matrices: Environ. Sci. Technol. 2021, 55, 15891&minus 15899
  • 省时省力!微塑料全自动快速分析,非接触式亚微米红外拉曼同步光谱显微系统再度升级!
    随着大量塑料的使用和随意处置,微塑料几乎污染了整个地球,科学家也愈发关注对微塑料的研究。环境中微塑料的尺寸往往小于5μm,传统红外因受限于微米级别空间分辨率,以及不同尺寸颗粒变化的实际红外吸收峰相较于理想吸收峰散射严重等问题,很难对样品进行有效的定性和定量分析。美国PSC公司推出的非接触式亚微米红外拉曼同步光谱显微系统-mIRage,得益于其500 nm空间分辨率、不因颗粒尺寸变化而发生散射且无需接触测量等优势,有效解决了绝大多数环境微塑料样品光谱显微测试的问题。其显著的技术优势为:✔ 亚微米红外空间分辨率,比传统的FTIR/QCL红外显微提高~20倍;✔ 有效排除小尺寸样品散射伪影,极大提高样品测试范围,获得高质量红外拉曼分析图谱;✔ 非接触式,反射(远场)模式测量,对样品无污染,没有任何常见光谱失真。可快速匹配光谱商用数据库,获得样品种类结果;✔ 可升级亚微米同步红外+拉曼同步联用系统,在相同时间、条件、位置下获得相同空间分辨率的红外和拉曼光谱。非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage近日,PSC公司将mIRage系统全新升级,即将发布FeaturefindIR功能。FeaturefindIR创新性的实现了微塑料和其他颗粒快速、自动化的光谱测量和化学鉴定,显著提高了实验效率,并为应用中大量样品的测量提供了基础,包括但不限于微塑料,缺陷污染和细胞分析,以及许多其他样品类型。mIRage升级系列将原有优势进一步拓宽:☛ 测试从亚微米到毫米范围内微塑料样品;☛ 红外拉曼同步,测量大量的微塑料和颗粒;☛ 测试系统自动搜索和检测粒子;☛ 自动测量和定位化学ID。升级功能新品发布会为使研究者更好的了解这一升级功能,美国PSC公司将举办升级功能新品发布会,发布会将由产品管理和营销总监Mustafa Kansiz博士主持介绍。此次发布会将主要介绍“FeaturefindIR”软件自动化工具如何在mIRage上对更具有生物学意义的微塑料颗粒(从小于500 nm到大尺寸(mm))进行自动化、快速和准确的分析,规避传统FTIR/QCL和拉曼显微系统所见的明显缺陷,从而有效完成微塑料样品测试。同时,Mustafa Kansiz博士也将实时演示亚微米mIRage的featurefindIR功能,无论颗粒形状和大小如何,都将得到一致、无伪影的图谱,并使用交叉偏振可见光增强颗粒检测。敬请期待mIRage系统featurefindIR的详情发布!FeaturefindIR优势解析:【高效粒子数据收集】微塑料、颗粒和有机污染物有时很难在大量的一般污染物中发现。为了获得最大的灵活性,featurefindIR可以使用图像输入,以实现更准确和敏感的检测和定位。【自动测量和识别】一旦确定了颗粒的位置和大小,mIRage系统就会自动移动到所需测量位置,并执行快速、自动化的红外光谱测量。测量完成后,粒子信息汇总表将列出获得关键光谱的每个粒子的位置和特定尺寸。此表可以转移到featurefindIR μChemical ID报告中,也可以导出为CSV文件。【FeaturefindIR μChemical ID报告】FeaturefindIR μChemical ID报告将自动分析PTIR Studio文件中用户选择的所有光谱,并将它们与集成数据库中的参考光谱集相关联。对每个测量的频谱报告命中质量指数(HQI),如果HQI高于用户设置的阈值,还会报告最佳匹配化学ID。在测量光谱和参考光谱之间显示覆盖层,颜色编码可用于评估光谱数量的视觉支持,特定塑料类型被分配特定颜色作为视觉辅助。此外,可以通过选择每个结果来进行定量检查,以显示与OPTIR参考匹配接近的详细光谱叠加。FeaturefindIR为研究人员提供了一种快速测量大量相关微塑料的自动化方案。不但提供了维度方面的信息,同时可以通过专用的μChemical ID数据库确定它们的化学ID。所有数据都可以通过CSV导出,以便根据需要进行进一步分析。FeaturefindIR通过提供识别微塑料类型的不同方法(如单波长成像和荧光图像)来提高测量效率,提供了从亚微米到毫米大小的微塑料研究完整解决方案。
  • 海洋生物微塑料检测方法及污染现状研究进展
    来源:《农业资源与环境学报》2022 年 06 期作者:李娟1,季超2,张芹1,汪星宇1,伍志强1,解玉鑫1,李嘉晴1,张皓森1,臧桐宇1, 郑文杰1*单位:1. 天津师范大学生命科学学院;2. 云南农业大学云南生物资源保护与利用国家重点实验室摘要海洋微塑料污染问题是全球研究热点,现有研究表明微塑料在海洋环境中无处不在,对海洋生态的威胁逐渐加重,伴随着海洋食品的兴起,人们也越来越重视微塑料污染对人体健康的危害。本文通过对海洋生物体内微塑料污染情况的概述,系统分析了微塑料对海洋生物造成的影响。主要针对微塑料检测的前处理方法以及组分的鉴定方法展开综述,对不同方法的优缺点进行比较,指出在微塑料检测研究中多种方法综合应用效果最佳。基于现阶段海洋微塑料的研究状况,从科学研究和管控方面讨论了目前研究中存在的问题,展望了未来的研究方向。结论与展望:微塑料已经成为全球海洋环境中的新兴污染物之一,获取海洋环境中微塑料丰度等信息的标准程序方案对于确定微塑料对海洋环境的污染情况和潜在影响至关重要。本文总结了海洋微塑料污染的现状,详细阐述了对样品进行消解和分离的常用方法,认为对于海洋生物体内微塑料的提取分离而言,碱液(KOH、NaOH 等)提取相较于其他提取液的回收效果更好。针对微塑料的鉴定分析方法,本文重点介绍了显微观察法、傅里叶变换红外光谱法、拉曼光谱法和热分析法,并讨论了多种分析方法的优缺点及各自的适用特点。目前而言,单一的分析方法很难对复杂的环境样品中的微塑料进行准确定性和定量研究,尤其对于尺寸小于1 mm 的微塑料,建议采用显微观察和光谱分析相结合的方法;而对于截距小于10 μm 的微塑料,拉曼光谱是更好的选择。微塑料的来源与人类活动息息相关,人类产生的塑料垃圾会通过排水系统、河流以及风的作用进入海洋生态系统,在其中产生累积效应,已有相关研究表明,微塑料可能是海洋生物多样性降低的重要因素之一。这一方面由于微塑料体积相对较小,易被海洋生物摄取并在其体内富集,对海洋生物的组织、循环系统造成有害影响;另一方面由于微塑料自身的物理和化学性质特殊,其表面易吸附污染物,成为污染物进入海洋生物体的载体,并可通过食物链进入人体,对人类产生潜在危害,但其作为载体的具体机制和转移途径鲜见报道。未来,微塑料相关研究可从以下几个方面进行:(1)目前塑料颗粒检测技术多样且发展迅速,但随着新产业新科技的发展,一些新的材料会产生微米级、纳米级等更小的塑料颗粒,因此,针对这些新材料的检测需要探索新的检测方法来实现。(2)现阶段微塑料的检测方法良莠不齐,各种方法检测结果的准确性有待进一步验证。为了更加全面准确地监测微塑料污染情况,应建立检测微塑料、评估微塑料污染风险的标准体系,标准化、规范化的微塑料检测流程,可保证微塑料污染风险评估的准确性,为维护海洋环境和生态安全提供理论支撑。(3)人们普遍认为粒径小于100 μm 的微塑料对海洋生物和人体的影响最大,但是微塑料不同的形态、大小及聚合物类型对海洋生物的风险仍缺少具体的参考标准,故建立评估微塑料污染风险的标准体系非常必要。微塑料危害并不仅限于微塑料本身,其表面富集的各类污染物的风险更大。通过微塑料摄入将有毒化学物质转移到生物群是一个值得重视的问题,然而现有的研究鲜少使用微塑料载体进行毒性研究。为进一步明确微塑料的物理性质和污染物的连锁效应,应加强对微塑料的吸附作用和污染物(如放射性重金属和抗生素)之间相互作用的研究。(4)目前全球不同区域的食品种类繁多,而大多数微塑料研究是针对鱼类、贝类等水生生物体内微塑料浓度、形态、大小和聚合物类型所开展,对加工食品中微塑料的研究不多,这使得人类通过食物摄入的微塑料总体数量很难估计。因此,今后的研究应加强对各类食品中微塑料提取鉴定方法以及定量分析方法的研究,为食品安全检测提供途径。
  • 新研究发现全球海洋微塑料污染物快速增长
    美国研究人员综合多年观测数据发现,自2005年以来,全球海洋中的微塑料污染物快速增长,目前可能总共有超过230万吨微塑料漂浮在表层海水中。微塑料指直径小于5毫米的塑料颗粒,它们在海洋中累积会对生态系统造成威胁。为了全面评估海洋微塑料污染情况,美国“五环流研究所”的研究人员综合已有观测数据和该机构取得的新数据,分析了1979年至2019年间全球海洋表层海水中的微塑料颗粒数量和质量。这些数据来自全球海洋中的11777个观测站。分析发现,1979年至1990年间,全球表层海水微塑料含量没有明显变化;随后出现了一些波动,在2005年之前的几年中呈下降趋势;在2005年后,微塑料含量持续快速升高,按估计平均值计算,从2005年到2019年微塑料颗粒数量和总质量都增长了约10倍。根据模型估算,2019年全球表层海水中的微塑料总质量平均值约为233万吨,颗粒总数量的估计平均值约为171万亿。相关论文于8日发表在美国《科学公共图书馆综合》杂志上。研究团队认为,2005年之后海洋微塑料含量升高,可能与同时期全球塑料产量增长有关。此外,陆地垃圾的产生与处理、环境中旧有大块塑料的降解和破裂等因素也有影响。2005年之前一些重要政策的实施曾有效减少了海洋微塑料,例如禁止船舶将塑料废弃物排入水域的《防止船舶污染国际公约》附则五。研究人员认为,从目前情况来看,全球对于防止海洋微塑料污染的努力还远不够。他们呼吁尽快实施强有力的全球治理,建立标准化的监测网,创建有执行力的国际公约。2022年3月,第五届联合国环境大会续会通过了《终止塑料污染决议(草案)》,计划到2024年达成一项具有国际法律约束力的协议,推动全球治理塑料污染。
  • 一周的微塑料检测量?一小时搞定!
    在买奶茶可能都要排两个小时队的如今,1 小时似乎做不了什么正经事,但是如果说1小时就能完成一周的微塑料检测工作呢?对,说的就是微塑料检测。点击以下链接下载安捷伦微塑料检测解决方案:1、微塑料:利用可移动 FTIR 及红外成像光谱仪完成微塑料从现场到实验室研究的整体测量方案2、使用 FTIR 成像分析微塑料 — 鉴定与定量分析废水、沉积物和动物群中的微塑料“快”就一个字我们都知道,微塑料,也就是“水中的PM2.5”,可能给海洋生物乃至整个海洋生态系统带来严重危害。海洋环境领域的科学家对微塑料进行了10多年的研究。但其微小的尺寸、庞大的颗粒样本量、不同类型颗粒的快速区分等等,一直严重影响着实验进度,让科学家头痛不已。但是,安捷伦“焦平面”红外成像技术就是这么优秀,能将传统方法需要一周才能完成的检测量压缩至一小时,极大提升实验效率。微塑料颗粒的定性,通常需要将样品进行前处理后过滤到滤膜上,再用红外显微镜来检测。这个过程看起来简单,但是实际上却是一个“力气活”,费时又费力。使用单点红外显微镜,分辨率为10um时,若逐点扫描1cm*1cm的区域,需要数百小时;使用线阵列红外显微镜,分辨率为10um时,若逐行扫描1cm*1cm的区域,需要数十小时;使用安捷伦焦平面红外成像系统,128*128焦平面,分辨率为5.5um时,若扫描1cm*1cm的区域,只需要数十分钟。一小时内便可完成传统检测手段一周的工作。 全自动分析进行到底以往的微塑料检测多集中于定性,定量相对困难。复杂繁杂的手工分类、统计常常令人崩溃。不要怕,安捷伦已经为您准备好了解决之策,微塑料全自动定量分析进行到底。安捷伦与丹麦奥尔堡大学Jes Vollertsen团队合作成果:微塑料统计分析“神器”——MPhunter软件,不仅能帮您区分微塑料和其它物质,并将它们以不同颜色进行分类,还能对所有颗粒计数统计,甚至告诉您每个颗粒的面积、质量、所占比例。更重要的是,所有工作全!部!自!动!完!成!图为:MPHunter软件采用不同颜色将微塑料颗粒分类显示图为:MPHunter软件计算得到每种塑料颗粒所占比例结果图为:MPHunter软件得到每个颗粒物尺度、体积,及重量等信息 想了解安捷伦焦平面检测微塑料的更多细节?那就请在7月26日,锁定仪器信息网,安捷伦焦平面红外成像技术微塑料解决方案及海洋污染检测整体解决方案。我们邀请了安捷伦资深红外成像专家,为您详细讲述安捷伦微塑料检测解决方案。安捷伦经过多年经验积累,推出的《安捷伦海洋环境保护解决方案》,届时也会向您进行介绍。除了焦平面红外成像,安捷伦还有哪些微塑料检测利器?关注安捷伦公众号“安捷伦视界”(agilentchem),阅读《一周的微塑料检测量,一小时搞定!》文章,获取更多微塑料检测相关资料,先睹为快。
  • 微纳塑料光学与质谱检测技术发展期望:微观化、可视化——访南开大学汪磊教授
    十八年前,英国普利茅斯大学研究人员发表在《Science》上一篇的文章,让“海洋微塑料”进入人们的视野。海洋微塑料是典型的人类污染物,任何一个海洋国家都存在着海洋微塑料的污染,南北极也不例外。这与地区的经济发展程度和人类活动密度直接相关,我国沿海地区多为人口密度大、经济较发达的地区,也不可避免地存在海洋微塑料污染。如今,微塑料已经成为我国乃至全球环境领域的研究热点,而且随着研究的深入,微塑料的介质、粒径以及研究方向均有了进一步的发展。近日,仪器信息网采访了南开大学汪磊教授,就环境微塑料研究现状、痛点和瓶颈及其对生态和人类健康造成的危害等话题进行了深入交流。汪磊教授 南开大学微塑料研究进一步发展:介质、粒径、研究方向微塑料的研究语境不再仅限于海洋,其介质已从海洋环境拓展到淡水环境、陆地环境及大气环境。如大量使用农膜,造成土壤环境出现微塑料;日常洗衣服时,涤纶和尼龙等材质的衣服释放出来的纤维也属于微塑料,进入淡水水环境,造成淡水环境的污染;空气环境中,微小的塑料颗粒通过扬尘进入大气环境,一些更小的颗粒可能会长期悬浮于大气当中,甚至会进一步向大气层上层迁移,并随着气团进行长距离的迁移。这些都是已经有科学证据的环境行为。因此,整个地球面临广泛的微塑料污染。随着微塑料研究的持续开展,研究方向和粒径方面也都有了更进一步的发展。研究方向从最开始的环境调查逐渐深入到毒理学效应和机制的研究;研究对象的粒径也越来越小,从最早微塑料定义的粒径5mm以下,到后来欧洲科学家提出的2mm以下,如今,动物实验发现亚微米级和纳米级的颗粒物更有可能在环境暴露后被吸收并进入到内循环,从而带来更大的健康风险,这引起科学家更为广泛的关注。微塑料研究难点:样品检测和源解析目前,微塑料研究的难点和瓶颈主要在于样品检测。实验室里对纯的化学品、塑料聚合物开展研究相对容易,因为这些物质在检测时加入的成分和剂量都是可控的,甚至还可以用一些染色或同位素标记的方法进行示踪。但环境里的微塑料本身表面粒径很小,比表面积很大,发生同质和异质聚集的能力较强,且有时易在环境中发生老化而与初始状态不同,给检测带来困扰。环境微塑料源解析也是一大瓶颈问题。微塑料的源头和归趋永远是大家关注的问题,由于塑料聚合物本身结构往往是由简单的碳氢结构组成的,很难建立特征性的指纹图谱去分析不同地域环境微塑料到底有哪些差别,所以常规通过化学成分指纹图谱进行污染物溯源的方法不一定适用于微塑料的污染研究。因此,找到合适的、能够对环境微塑料进行科学源解析的方法,也是目前研究当中的瓶颈问题。此外,亚微米级和纳米级别的颗粒已经成为研究人员关注的重点,同时,更小的粒径也使它们的检测难度也非常大,需要科学家和仪器公司技术人员共同努力来实现突破。首创化学解聚质谱检测技术 获学术界认可由于自身具有痕量污染物的环境行为和环境检测研究背景,汪磊自2015年开始关注环境微塑料,当时国内已经有许多团队在开展相关研究工作,但这其中环境分析化学领域的团队还不多。起初,环境生物学专家研究塑料污染时采用的检测技术仍以显微镜下对颗粒观察计数为主,汪磊认为镜检方法虽然可以满足部分实验要求,但由于偶然因素干扰较多,且受前处理过程和操作人员的限制,该方法不适用于痕量微塑料和亚微米尺寸的塑料颗粒检测,也难以实现方法的标准化,且其检测结果也难以用于环境微塑料的释放和迁移通量计算。结合自身研究专长,汪磊团队以将塑料聚合物通过化学解聚的手段解聚成具有特异性的单体化合物,以质谱对单体化合物进行分析检测,进而回溯到聚合物本身的质量思路,开发出聚酯、聚碳酸酯、聚乳酸、尼龙等微塑料的质谱检测技术,搭配镜检技术一起使用,具有更好的准确性和灵敏度。采用该方法,汪磊团队进行了包括污染调查和微塑料环境行为方面的研究,相关检测方法分别发表在美国化学会刊物Environmental Science & Technology Letters(EST Lett)、和Analytical Chemistry上,并被EST Lett杂志评为2017年年度最佳论文。采用质谱检测-镜检结合方法,汪磊团队对一些典型塑料污染场景进行了研究,如提出以质谱检测配合光学显微方法能更准确地评估洗衣废水对污水处理厂进水中微塑料污染的贡献;评估了大气沉降与剩余污泥再利用对陆地环境中微塑料污染的输入通量;发现了垃圾填埋场矿化垃圾土中微塑料和它的前体物以及塑化剂在成分分布上的变化与填埋时间存在相关性;并结合环境微生物学技术,揭示了室内灰尘中较高浓度的微塑料特别是生物可降解塑料微粒会影响室内环境中微生物的群落结构,这些研究成果于在EST、科学通报等刊物上连续发表。此外,汪磊还对微塑料的长距离迁移、“双碳”战略背景下生物质塑料和可降解塑料等新课题进行了一些初步的探索。由于从事环境微塑料技术的研究,2021年,汪磊团队获得安捷伦公司的全球开放型课题的支持,汪磊表示:“我很感谢安捷伦,我们很多研究工作都是用安捷伦的仪器完成的,如Agilent 8700 LDIR激光红外成像系统,以及LC/MS/MS产品。安捷伦特别关注微塑料方面的技术开发,也愿意与科研单位合作,因此我们双方一拍即合。”汪磊团队合影质谱技术在反映聚合度和粒径方面存在局限性当前,环境微塑料研究主要用到光学和质谱学两种技术手段,光学手段包括普通光学显微镜和结合聚合物特征光谱开展的显微光学技术,后者如显微红外、显微拉曼等,实验室研究还可用到电镜、原子力显微镜等。大部分微塑料研究工作只会采用两种手段中的一种。在微塑料检测中,光学手段使用更为广泛,该技术简单直接,对研究条件要求较低,方便使用。光谱学手段可以识别塑料聚合物,因此红外光谱在微塑料检测中迅速成为主流技术。质谱学方法在采用不同解聚或裂解处理后,以液质或气质联用仪对相对完整的聚合物功能单体化合物或聚合物的分子碎片进行检测,再回溯聚合物质量。微塑料的质谱检测技术还存在一定局限性,如热裂解技术在产生碎片时一些环境基质会产生同类碎片,对样品分析造成干扰。而相对温和的化学解聚手段也并不能有效解聚所有塑料聚合物,且如果产生的功能单体不具有特异性,该方法将同样面临基质干扰的问题,这些问题限制了质谱技术的应用发展。质谱分析样品解聚手段的另一大局限性是无法有效区分不同聚合度的聚合物,低聚物也会产生相同的碎片和功能单体,因而会对微塑料的定量产生干扰。“在研究过程当中,我们也不断地被要回答编辑和审稿人提出的这类问题,尽管这些低聚物相对于高聚物来说体量常常微小到可以忽略不仅,但它总归是一个客观存在的误差。”汪磊讲到,“但低聚物本身是否也有环境风险和研究的意义呢?”光学技术需更微观 质谱技术期待原位可视化当前,两种主要的微塑料检测技术都存在一定的局限性,汪磊详细讲述了局限问题并提出了对微塑料分析技术的发展期许。光学技术最大的局限性体现在更小粒径的微塑料检测灵敏度不足。目前市场上常见显微红外技术产品灵敏度多在10~20微米左右,这个尺度以下的环境微塑料很难被识别;显微拉曼技术灵敏度相对较高,但对5微米以下的样品也很难检测。因此,光学技术,需要在灵敏度方面进一步发展,使分析更加微观化。质谱方面,希望能发展对高分子聚合物直接进行检测的质谱技术,虽然据悉已有相关技术,但尚未能应用到塑料聚合物的检测上;另外,现有质谱方法分析塑料聚合物时,只能间接证明它的存在,不能实现微塑料的直接原位检测,说服力不足,期待适用于微纳塑料的质谱成像检测技术出现,从而更直观地揭示这些人造高分子聚合物的生物富集行为和毒理学作用机制。政策监管尚空白 制定相关标准应考虑多技术结合目前,在政策方面,针对塑料本身的地方性和行业性的约束,如各类“限塑令”时有颁行,但目前尚未出台针对微塑料的监管或污染治理标准。据悉,国家海洋监测中心编制了《海洋微塑料监测评价技术规程(试行)》。全球公认的环境微塑料污染监测标准技术尚未形成,各国和各团队使用的方法不同程度上存在差别。“因为环境微塑料的检测本身有很大的困难,同时又要考虑到自身的污染现状、科研能力和软硬件条件,因此构建科学、实用的监测和检测标准方法十分具有挑战性。”汪磊解释。汪磊认为,在制定环境微塑料相关监测法规或标准时,应考虑多种技术结合,例如光学检测的计数结果不利于数据之间的比较,质谱学技术无法直接反映颗粒形态和聚合度,两种技术的结合可以提高检测结果的准确性和科学性。大众应正确面对微塑料危害 减少环境中的微塑料排放微塑料对于生态环境和人类健康都存在一定的风险。较大粒径的微塑料易被动物摄食,导致海洋生物食道阻塞、厌食甚至死亡;附着到珊瑚礁表面的微塑料会引起珊瑚病变,而由于珊瑚礁对于海洋环境调节十分重要,珊瑚礁的死亡会引起一系列不良海洋环境生态效应的出现;也有研究表明,土壤环境中,微塑料会影响营养物质的传质,导致植物对营养物质的吸收障碍;浮萍类水生植物容易与悬浮的微塑料结合在一起,影响生物表面膜的通透性;微塑料表面普遍具有疏水性,其负载的内生和外源污染物对生物也可能存在毒性,这些都反映了微塑料对生态环境的潜在风险。同时,微塑料的人体暴露广泛存在,由于微塑料中存在未聚合的单体化合物、及其含有的添加剂和吸附的其他污染物,人体摄入微塑料后,这些物质可在人体内释放,造成人类对这些化学品的额外摄入;微塑料表面微生物的特异性定植可能形成独特的微生物 “塑料域”,在致病菌和抗性基因传播方面可能导致新的风险。此外,塑料纳米颗粒本身也可能对人类健康产生危害,这方面的研究仍“在路上”。但由于人体摄入微塑料的机会和剂量都不大,微塑料对人体健康的已知影响并不显著。塑料是人造高分子聚合物,而自然界中动物、植物、微生物也都在制造高分子聚合物。人们每天都可能摄入木质素颗粒,这些植物聚合物颗粒无法被消化吸收而会自行排出体外,所以对人造聚合物也没必要过分紧张。汪磊认为,对于大众来说,还应正确面对其对健康产生的潜在影响。最后,汪磊建议,减少微塑料的污染,应该从减少塑料的污染。“塑料作为20世纪最伟大的发明之一,给人类带来了巨大的便利,减少塑料污染并不等于放弃使用塑料,而是增加其循环使用和回收再生,从而减少环境中的塑料排放,这对我们每一个人或者说对每一个消费者来说是最容易做到的事情。”人物简介:汪磊,南开大学教授、博士生导师,环境科学系系主任,“环境污染过程与基准”教育部重点实验室副主任。主要研究领域为新型污染物的环境行为与环境暴露。曾获得国家海洋科技进步二等奖、天津市科技进步一等奖、教育部高等学校科学研究优秀成果奖自然科学二等奖;首届全国环境化学青年奖。获得国家基金委优青基金项目、天津市杰青项目,入选天津市中青年创新领军人才、131创新人才第一层次,并担任Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology亚洲副主编、Ecotoxicology and Environmental Safety编委、环境科学学会环境地学分会、环境化学分会委员。
  • 警惕!人体47处被检出微塑料,或成健康研究下一个热点
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "微塑料这一概念是在2004发表的一篇Science的文章(Lost at Sea:where is all the plastic)中首次提出。strong微塑料是一种会污染环境的微小颗粒,任何长度小于5毫米的塑料碎片都可以称为微塑料。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "目前微塑料可以分为大致两种,一种是进入环境前就已经小于5毫米的塑料碎片,一般来自清洗衣服后的废水。悉尼大学沿海城市生态影响研究中心发现,每洗一件衣服,就会冲洗掉1900多根纤维。其次是一些大型塑料的碎片污染,包括我们熟知的饮料瓶、渔网、塑料袋等。微塑料会通过各种方式转移到人体中,造成潜在的健康风险。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 497px height: 306px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/de3d9add-ae58-4a8b-b79f-d9d204d8696f.jpg" title="企业微信截图_20200824094021.png" alt="企业微信截图_20200824094021.png" width="497" height="306" border="0" vspace="0"//ppbr//ph1 label="标题居左" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: left margin: 0px 0px 10px "span style="font-size: 24px "微塑料已经入人体/span/h1p style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong近日,据外媒报道,来自美国亚利桑那州立大学的一项研究显示,在人体提取的47个组织样本,均发现了塑料颗粒。/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "美国亚利桑那州立大学的查尔斯· 罗尔斯基(Charles Rolsky)表示,strong现在地球上的塑料污染已经几乎无处不在,虽然有证据表明塑料正在进入人体内,还没有人研究这些材料在食用后如何在人体器官中堆积。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong该项研究提取了肺、肝、脾和肾中的47个组织样本,研究小组认为这些器官是最有可能遇到微塑料的器官。利用计算机编程、拉曼光谱和质谱的结合,能够从组织样本中识别和提取塑料,并生成颗粒计数数据、以及碎片的质量和表面积。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "利用这项技术,研究小组检测出数十种不同的塑料,包括聚乙烯、聚碳酸酯以及双酚A(BPA)。而所有的组织样本中都有双酚A,它曾经从矿泉水瓶、医疗器械到及食品包装的内里,可谓是无处不在,但由于潜在的健康危险引发了争议。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "去年,世卫组织的的一项研究报告显示,人体不太可能吸收大于150微米的微塑料,估计对较小颗粒的吸收也有限。极小的微塑料颗粒的吸收和分布可能较高,但这方面的数据极其有限。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong研究人员表示,虽然目前我们还不清楚这些微塑料会对人体带来什么影响,但是这项技术将有助于发现人体内的塑料并进行更深一步的研究,以揭示塑料污染对人体健康带来的危害。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongbr//strong/ph1 label="标题居左" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: left margin: 0px 0px 10px "span style="font-size: 24px "strong我国微塑料污染现状/strong/span/h1p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2019年,在我国发布的首部《中国海洋生态环境状况公报》中/strong,披露了我国海洋的污染情况和程度,其中包含针对渤海、黄海和南海海域,开展了4个断面的海面漂浮微塑料的监测工作,主要监测指标为平均密度、主要物质分类以及主要成分。此次strong检测到的微塑料平均密度为0.40-1.09个/立方米,主要为碎片、纤维和线,成分主要为聚丙烯、聚乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯,可见我国海洋微塑料污染已逐渐严重。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong今年,发改委和环境部联合发布《国家发展改革委 生态环境部关于进一步加强塑料污染治理的意见》/strong/span,其中指出:开展不同类型塑料制品全生命周期环境风险研究评价。span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong加强江河湖海塑料垃圾及微塑料污染机理、监测、防治技术和政策等研究,开展生态环境影响与人体健康风险评估。/strong/spanstrong可见,国内已开始逐渐重视微塑料污染,微塑料及人体健康的相关研究,或将成为下一个热点。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong我国近几年对微塑料的研究也逐渐增多,但在研究中遇到诸多瓶颈及亟待解决的问题。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/e8ce0aa5-0b79-46d6-bfe7-6055f65bac6a.jpg" title="12452a35-9722-4544-aa3a-17b8ebc1579b.jpg" alt="12452a35-9722-4544-aa3a-17b8ebc1579b.jpg"//ppbr//ph1 label="标题居左" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: left margin: 0px 0px 10px "span style="font-size: 24px "strong微塑料解决方案提供仪器企业/strong/span/h1p style="text-align: justify text-indent: 2em "strong在诸多仪器厂商中,目前赛默飞、安捷伦、珀金埃尔默、岛津、雷尼绍等均针对微塑料检测提供了仪器测试方法和解决方案。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.赛默飞/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "对于微塑料的粒径大小、形状、腐蚀程度、颜色等物理形貌分析常用的方法主要是显微法和目检法。对于化学成分分析,目前常用的方法主要是显微红外法和SEM-EDX法。赛默飞显微红外光谱仪可以高效快捷的实现水体中微塑料的定性,给出区域微塑料成分含量的参考结果;SEM-EDX可对样品表明进行直接观测和分析;而拉曼光谱作为另一种重要的分子光谱技术,具有非接触、无惧水等特点,在微塑料的成分定性和颗粒统计中同样发挥着一定作用。与显微红外相比,显微拉曼在微小的塑料粒子或纤维片段分析中具有更高的空间分辨,且无需挑出样品,不受水分干扰。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.安捷伦/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "微塑料分析通常仅报告其颗粒数量。然而,塑料的易碎性使其在后续过程中很容易分解为许多尺寸更小的颗粒,因而这种方法在本质上存在缺陷且不准确。因此,报告中也应该包含颗粒的尺寸,在评估微塑料毒理学影响时,尺寸和丰度都应考虑在内。应该注意的是,微塑料对环境和健康的潜在影响随着颗粒尺寸的减小而增加。尺寸测量通常仅报告颗粒的最长尺寸而忽略了其形状,使长颗粒往往被认为与球形或其他形状的颗粒相同。为了实现更全面的了解,塑料的定量分析应该作为一个三维问题考虑:尺寸 × 形状 × 材料。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "安捷伦激光红外成像系统、傅里叶变换红外光谱仪均可对微塑料进行检测。其中,激光红外成像系统可测试5cm*5cm区域超过1000个微塑料颗粒,测试完成仅需2个小时,扫描结束后即得到测试结果,包括每个颗粒定性结果,尺寸、面积、重量等信息,并同时自动获得海量统计结果,包括不同尺寸、不同种类的塑料颗粒的个数、粒径分布,以及含量%等信息。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong3.珀金埃尔默/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "要对海洋中的微塑料进行管控,第一步是要对这些微塑料的成分和含量进行检测,从而对污染的严重性和主要来源进行评判,对下一步的治理提供依据。PerkinElmer红外光谱及红外显微成像系统可为检测过程提供有力的支持。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "红外光谱仪已经广泛用于鉴别大尺寸的高分子材料,对于较大的塑料样品可以选择不怕潮可电池供电的珀金埃尔默红外光谱仪放到船上做快速塑料的鉴别 而对于肉眼无法识别的微小的塑料颗粒,就需要选择红外显微镜成像系统用于这些微塑料的检测和鉴别。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "珀金埃尔默常规红外ATR方法可直接快速测试肉眼可见的大尺寸微塑料,对于肉眼不可见的小尺寸微塑料可采用珀金埃尔默Spotlight+ATR成像附件进行测试。珀金埃尔默实现了微塑料的原位测试,测试最小尺寸可达1.56um。原位ATR成像技术分析的微塑料尺寸更小、速度更快、操作更简单而且还不会丢失微塑料样品。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "除此以外,傅里叶化学成像/显微技术可分析微塑料化学成分及空间分布等信息 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "功率补偿型DSC的HyperDSC技术可辅助红外显微/成像进行塑料单微粒结构定性,可对复合微塑料半定量研究 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "逸出气体联用技术全模块均可用于研究微塑料的成分定性/半定量及降解机理等信息 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "LCMSMS串级质谱技术不仅可以用于定量塑料含量,还可以测定微塑料内部增塑剂等环境激素的含量,便于开展环境毒理学工作 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "ICPMS单细胞直接进样技术,可用于研究微塑料负载重金属对于单个细胞毒理学的研究工作 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "TGA-ICP联用技术可评价焚化过程产品微塑料/重金属的结合过程研究 /pp style="text-align: justify text-indent: 2em "TGA-GCMS联用技术可以用研究微塑料对持久性有机污染物环境迁移的输运机理等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong4.岛津/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(1)红外显微镜/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "傅里叶变换-红外光谱分析法(FTIR)是目前最常用的化学组分鉴定方法。岛津红外显微镜可实现对微塑料的观察、定义测量位置、测量、鉴别结果,全部操作都能自动执行,并提供高灵敏度结果。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(2)热分析-红外联用系统(TG-FTIR)/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "岛津热分析-红外联用仪,可以将TGA过程产生的气体通过可加热管线引入到红外光谱仪中,分析聚合物等材料热裂解过程产生的气体成分,从而得到聚合物的组成,更好的对热重结果进行分析;和红外联用,实现材料的定性及定量分析。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(3)能量色散型X射线荧光光谱仪/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "岛津能量色散型X射线荧光分析仪,采用新型硅漂移检测器(SDD),具有高灵敏度、高分辨率的优点,能够进行快速无损定性-定量分析,方便快捷,无须化学前处理。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "通过EDX能量色散型X射线荧光光谱仪对微塑料的定性和定量分析,就可初步知道该微塑料可能的材质塑料(也可进一步使用PY-GCMS有机化合物快速筛查系统进行塑胶材质的确认),同时可以确认该微塑料中的有害元素。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(4)热裂解-气相色谱质谱联用系统(PY-GCMS)/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "热裂解-气相色谱质谱联用技术(PY-GCMS)可以用来鉴定微塑料类型。PY-GCMS是通过不断升高样品池温度,使得高聚物在特定温度发生裂解,释放短链小分子单体,再进入GCMS检测,从而推断高聚物类型的一种方法,同时可鉴定聚合物及添加剂。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "POPs、全氟类化合物、多环芳烃、农药等有机污染物易富集在微塑料表面,岛津全面的色谱质谱分析手段,亦可提供全面的毒理效应研究方案。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "(5)电子探针/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "岛津电子探针可实现微塑料表面的元素及形貌分析研究。通过电子探针分析微塑料表面,在检测出K、Na、Ca、Mg、Al的同时,还可检测Cl、S、Cr和Fe等元素。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong5.雷尼绍/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "传统的实验室技术,如气相色谱/质谱(GC-MS),可以量化塑料量,但不提供有关颗粒大小或数量的信息,这两种方法预计同等重要。红外显微镜可以做到这两点,但不适合分析非常小的颗粒,也受到颗粒形态的挑战。雷尼绍针对微塑料提供了其共焦拉曼显微镜作为检测手段。雷尼绍共焦拉曼显微镜可自动定位粒子并确定它们的大小和统计,然后产生颗粒的拉曼图,使用高度跟踪保持良好的焦点,并使用高级光谱分析来识别塑料和无机物,其结果是关于颗粒的数量、大小、形状和化学组成的全面数据。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在英国广播公司(BBC)《食物:真相还是恐惧》节目中,雷尼绍共焦拉曼光谱仪被格拉斯哥大学(University of Glasgow) 用于鱼类中的微塑料研究。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong6.布鲁克/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "分析微塑料颗粒(MPP)有许多方法,如采用不同的光谱技术以达到不同的分析要求。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "红外显微镜是MPP分析的主要技术。它可以对微颗粒进行化学鉴定,并且非常易于使用。在MPP分析中,拉曼显微镜虽然不如红外显微镜常用,但它具有的独特优势,如可通过透明材料测量,比红外显微镜更高的空间分辨率等,使得拉曼显微镜适用于分析非常小的颗粒。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "Alfred Wegener 研究所(AWI)作为亥姆霍兹极地和海洋研究中心,选择了具有焦平面阵列(FPA)检测器的布鲁克红外显微镜作为MPP表征的解决方案。他们近期发表在《科学进展》的研究中采用了具有FPA检测器的红外显微镜,在北极积雪中检测出大量的微塑料颗粒。FPA检测器实现了在单次扫描中以最佳光谱分辨率收集大量的光谱数据。这项技术具有自动化分析,高精确度,极其快速,将人为错误降至最低等优点。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "布鲁克提供红外,FPA和拉曼的全套解决方案,实现了对微塑料的观察、测量和鉴别。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//ph1 label="标题居左" style="font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: left margin: 0px 0px 10px "span style="font-size: 24px "延伸阅读:/span/h1p style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190529/486131.shtml" target="_blank"strongspan style="color: rgb(84, 141, 212) "首部《中国海洋生态环境状况公报》发布 含海洋微塑料监测情况/span/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200522/539216.shtml" target="_blank"strongspan style="color: rgb(84, 141, 212) "发改委& 环境部:加强江河湖海微塑料污染机理、监测等研究/span/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190821/491686.shtml" target="_blank"strongspan style="color: rgb(84, 141, 212) "微塑料的“全球化”亟需解决方案/span/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190820/491533.shtml" target="_blank"strongspan style="color: rgb(84, 141, 212) "北极微塑料从哪儿来?科学家又发现新证据/span/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190704/488323.shtml" target="_blank"strongspan style="color: rgb(84, 141, 212) "微塑料:一场不知不觉的污染/span/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20190613/486919.shtml" target="_blank"strongspan style="color: rgb(84, 141, 212) "微塑料研究:精确的分析方法是关键——访浙江工业大学潘响亮教授/span/strong/a/p
  • 人类血液中首次发现微塑料,监控微塑料污染刻不容缓
    近日,发表在环境科学领域权威期刊《环境国际》(Environment International)上的一项研究中,来自荷兰阿姆斯特丹自由大学领导的研究团队,首次在人体血液中检测到了微塑料,研究中发现在近80%的实验受试者样本中存在微塑料颗粒,这也进一步证实微塑料已进入人类体内,成为人类健康的又一大隐患。监控微塑料污染刻不容缓目前,微塑料已经被列入国际上广泛关注的环境中新污染物四大类之一(四大类分别是持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素和微塑料)。 2022年3月30日,生态环境部召开新闻发布会,生态环境部固体废物与化学品司司长任勇介绍了新污染物治理,并表示生态环境部会同发展改革委等13个部门正在研究行动方案,制定行动方案加大新污染物治理。2020年1月,国家发改委与生态环境部发布关于《进一步加强塑料污染治理的意见》,要求强化与微塑料污染防治相关的科技支撑,开展不同类型塑料制品全生命周期环境风险研究评价,加强江河湖海塑料垃圾及微塑料污染机理、监测、防治技术和政策等研究,开展生态环境影响与人体健康风险评估。在生态环境部通过的《生态环境监测规划纲要( 2020-2035 年)》中,海洋微塑料专项监测的任务内容也列在其中。全球现在每年制造300万吨塑料,大量塑料最终会进入并污染海洋,除了在海洋表面清除较大体积塑料外,海水中含有的塑料微颗粒越来越受到人们的重视。Pyroprobe-GC-MS:快速有效的微塑料检测技术全球现在每年制造300万吨塑料,大量塑料最终会进入并污染海洋,除了在海洋表面清除较大体积塑料外,海水中含有的塑料微颗粒越来越受到人们的重视。目前海洋中微塑料的检测主要利用FT-IR和拉曼技术,光学方法可提高检测能力,但只是针对微塑料的类型和大小等方面,不能准确测量结构构成。而Pyroprobe-GC-MS热裂解-气质联用技术分析时间较短,在快速判断微塑料类型、评估微塑料污染程度等方面有较大优势,可为微塑料的定性和定量提供良好的解决方案,是研究分析微塑料环境污染的有效工具。使用Pyroprobe-GC-MS技术在鉴定微塑料颗粒的材料成分以及所使用的添加剂时,首先通过热裂解使高聚物在特定温度发生裂解,再利用气质联用仪鉴别裂解后短链小分子单体,就可以同时鉴定聚合物及添加剂。对于不易溶解或水解的聚合物颗粒,Pyroprobe-GC-MS联用是一个非常实用的技术,可根据聚合物在受热分解过程中形成的聚合物单体提供有关大分子聚合物的结构信息。热裂解分析流程图CDS Pyroprobe热裂解的优势CDS成立于1969年,距今已有53年历史,是一家专注于GC进样技术的公司,2015年正式加入莱伯泰科,更加及时有效的为中国客户提供支持和服务。CDS产品历经多年研发与改进,已推出多款迭代产品,于2017年推出的第6代6000系列热裂解产品,对热裂解核心部件做出了重要创新,设计出“DISC模块”,在原有的经典的电阻加热线圈的基础上,改进了加热腔并更有利于配合自动进样器自动上样。CDS 公司在丝式裂解方面具有强大的实力,其合理的的温控技术和设计理念,其科学的的高压裂解、有氧裂解、催化裂解、多步裂解(可达10步)等技术,使得CDS一直跻身全球高端裂解器之列。CDS热裂解6200CDS Pyroprobe特点:❇ 数据重现性好:RSD1.5% (聚苯乙烯)❇ 温度范围:室温到1300℃,温度精度达到±0.1℃,升降温速率快。❇ 加热速率:加热速率可控10-20000℃/s (脉冲裂解)或0.01-999.9℃/s❇ 具有标配自动捡漏功能和选配自动流量调节控制功能❇ 不影响GC的其他进样口使用,具有更方便的加热的样品传输线与GC连接。❇ 支持载气切换及反应气模式❇ 具有三种操作模式:运行、干燥、清洗❇ 裂解调节容易调节,还可以模拟一些反应条件,应用领域广泛。
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