红外光谱技术用于胶砾岩分析
将FTIR技术用于胶粒岩分析,揭示聚合物的构成及风化作用,阐明塑料燃烧的影响。
Plastiglomerate Analysis
01
但……究竟什么是胶粒岩?
塑料垃圾是全球海滩面临的一个严重问题。在某些地区,它会成年累月地累积。由于缺乏废物管理基础设施,这些垃圾往往直接在海滩上焚烧。所谓的“胶粒岩”便是由熔融后的塑料与天然物质结合所形成的。
不同类型的塑料垃圾。
Scientific Reports, https://doi.org/10.1038/s41598-023-37594-z
尽管塑料垃圾可能带来很高的生态毒性风险,但截至目前,其潜在的环境影响尚未得到详细评估。为了填补这一空白,研究人员围绕这些人造岩石的成分展开了分析。
02
为什么使用傅立叶变换红外(FTIR)技术
在这项研究中,研究人员采用了傅立叶变换红外(FTIR)ATR(衰减全反射)光谱技术。这并不令人感到意外,因为这项技术不仅能够测定熔融塑料的成分,还能额外提供其降解信息。
研究人员使用布鲁克FTIR光谱仪,测定出样品的主要成分为聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),分别占52%和36%。
到目前为止,这也不足为奇。
为什么?这是因为这些聚合物普遍存在于消费类塑料制品中,例如:钓鱼线、容器和外包装。但分析还表明,胶粒岩还可能含有聚酯基醇酸清漆和苯乙烯丙烯腈共聚物,这就将人们对聚合物的认识范围拓展到了PE和PP等常见的聚合物之外的领域!
含有罕见的塑料基质的胶粒岩(示例)。
Scientific Reports, https://doi.org/10.1038/s41598-023-37594-z
此外,分析人员还通过FTIR技术评估了燃烧对塑料风化的影响。FTIR光谱中特定吸收峰的存在,表明塑料基质发生了氧化和风化。
而检测到的氧化官能团,例如羧酸和羟基,则表明发生了太阳光照射导致的光氧化作用。1000-1200 cm−1范围内吸收增加,表明C-O伸缩振动,这可能是氧化风化的结果。
这项研究当然是在实验室中完成的——可以直接在现场生成所有这些数据吗?
03
现场研究?MOBILE-IR II轻松搞定!
当然,在实验室使用FTIR技术进行此类研究完全可行。但如果将FTIR技术带到现场进行分析,MOBILE-IR II则具有宝贵的优势,特别是在即时材料分析和样品保存方面。
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如欲了解有关FTIR和塑料垃圾的更多信息,请查看我们关于海洋塑料垃圾的文章:海洋塑料垃圾和碎屑的FTIR分析。
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