微塑料污染問題已經(jīng)成為全球性的環(huán)境關(guān)注焦點(diǎn)。為了更好地理解和解決這一問題，科學(xué)家們采用了多種分析技術(shù)來鑒定和量化微塑料（MPs）。傅里葉變換紅外（FTIR）光譜技術(shù)因其能夠提供顆粒特定化學(xué)鍵信息的能力而成為分析海灘和沉積物樣品中MPs的重要工具。
FTIR光譜技術(shù)的原理與應(yīng)用
FTIR光譜技術(shù)通過分析樣品對(duì)紅外光的吸收來識(shí)別化學(xué)鍵，從而確定樣品的化學(xué)組成。這種技術(shù)在識(shí)別碳基聚合物方面特別有效，因?yàn)椴煌I組成產(chǎn)生的獨(dú)特光譜可以將塑料與其他有機(jī)和無機(jī)顆粒區(qū)分開來。通過對(duì)比完善的聚合物光譜庫，研究人員不僅可以確認(rèn)塑料的存在，還可以識(shí)別特定的聚合物類型。
Micro-FTIR（m-FTIR）技術(shù)允許在光譜確認(rèn)之前對(duì)微小的塑料顆粒進(jìn)行顯微觀察，使得FTIR能夠檢測(cè)小至5μm的MP。這種技術(shù)提供了透射、反射和衰減總反射（ATR）模式，其中ATR模式因其從不規(guī)則的微塑料表面產(chǎn)生穩(wěn)定光譜的能力而特別有用。
FTIR在微塑料分析中的優(yōu)勢(shì)
FTIR分析是一種快速有效的MP鑒定和定量方法，能夠在短時(shí)間內(nèi)分析大量樣品。它提供有關(guān)樣本中MP的大小分布和豐度的信息，并且適用于各種尺寸、形狀和顏色的顆粒。此外，F(xiàn)TIR是一種非破壞性的方法，可以在不改變微塑料原始狀態(tài)的情況下進(jìn)行分析。
FTIR分析可以對(duì)每個(gè)塑料顆粒進(jìn)行指紋識(shí)別，避免對(duì)非塑料顆粒的假陽性定量，并減少丟失缺乏特定顏色或質(zhì)地的塑料顆粒的可能性。通過聚合物成分分析，F(xiàn)TIR可以為樣品的來源、來源或輸入途徑提供線索。
FTIR技術(shù)的局限性與挑戰(zhàn)
盡管FTIR在MPs分析中非常有用，但它也存在一些局限性。例如，F(xiàn)TIR對(duì)尺寸范圍約為10微米至毫米的微塑料最有效，而較小的納米顆粒或纖維可能無法產(chǎn)生足夠的信號(hào)或光譜信息來準(zhǔn)確識(shí)別。此外，F(xiàn)TIR主要是一種表面敏感技術(shù)，可能無法完全捕獲有關(guān)不透明或厚微塑料內(nèi)部的信息。
樣品制備可能是FTIR分析中的一個(gè)耗時(shí)步驟，并且可能需要化學(xué)處理以去除有機(jī)和無機(jī)污染物。這個(gè)過程可能會(huì)引入潛在的誤差源，并改變微塑料的原始狀態(tài)。樣品中其他組分的光譜帶重疊或干擾也可能使準(zhǔn)確識(shí)別MP變得具有挑戰(zhàn)性。
焦平面陣列（FPA）探測(cè)器的應(yīng)用
最新的FTIR技術(shù)進(jìn)展包括焦平面陣列（FPA）探測(cè)器的使用，它允許同時(shí)采集大量空間分辨光譜。這種創(chuàng)新方法可以在短時(shí)間內(nèi)同時(shí)捕獲數(shù)千個(gè)光譜，有助于分析復(fù)雜環(huán)境基質(zhì)中的MPs，如沉積物。FPA檢測(cè)器有可能為識(shí)別大面積表面積上微小的微塑料碎片提供有價(jià)值的見解，同時(shí)保持快速的處理時(shí)間和高空間精度。
