傅里叶变换红外光谱（FTIR）：揭示微塑料的秘密
微塑料污染问题已经成为全球性的环境关注焦点。为了更好地理解和解决这一问题，科学家们采用了多种分析技术来鉴定和量化微塑料（MPs）。傅里叶变换红外（FTIR）光谱技术因其能够提供颗粒特定化学键信息的能力而成为分析海滩和沉积物样品中MPs的重要工具。
FTIR光谱技术的原理与应用
FTIR光谱技术通过分析样品对红外光的吸收来识别化学键，从而确定样品的化学组成。这种技术在识别碳基聚合物方面特别有效，因为不同键组成产生的独特光谱可以将塑料与其他有机和无机颗粒区分开来。通过对比完善的聚合物光谱库，研究人员不仅可以确认塑料的存在，还可以识别特定的聚合物类型。
Micro-FTIR（m-FTIR）技术允许在光谱确认之前对微小的塑料颗粒进行显微观察，使得FTIR能够检测小至5μm的MP。这种技术提供了透射、反射和衰减总反射（ATR）模式，其中ATR模式因其从不规则的微塑料表面产生稳定光谱的能力而特别有用。
FTIR在微塑料分析中的优势
FTIR分析是一种快速有效的MP鉴定和定量方法，能够在短时间内分析大量样品。它提供有关样本中MP的大小分布和丰度的信息，并且适用于各种尺寸、形状和颜色的颗粒。此外，FTIR是一种非破坏性的方法，可以在不改变微塑料原始状态的情况下进行分析。
FTIR分析可以对每个塑料颗粒进行指纹识别，避免对非塑料颗粒的假阳性定量，并减少丢失缺乏特定颜色或质地的塑料颗粒的可能性。通过聚合物成分分析，FTIR可以为样品的来源、来源或输入途径提供线索。
FTIR技术的局限性与挑战
尽管FTIR在MPs分析中非常有用，但它也存在一些局限性。例如，FTIR对尺寸范围约为10微米至毫米的微塑料最有效，而较小的纳米颗粒或纤维可能无法产生足够的信号或光谱信息来准确识别。此外，FTIR主要是一种表面敏感技术，可能无法完全捕获有关不透明或厚微塑料内部的信息。
样品制备可能是FTIR分析中的一个耗时步骤，并且可能需要化学处理以去除有机和无机污染物。这个过程可能会引入潜在的误差源，并改变微塑料的原始状态。样品中其他组分的光谱带重叠或干扰也可能使准确识别MP变得具有挑战性。
焦平面阵列（FPA）探测器的应用
最新的FTIR技术进展包括焦平面阵列（FPA）探测器的使用，它允许同时采集大量空间分辨光谱。这种创新方法可以在短时间内同时捕获数千个光谱，有助于分析复杂环境基质中的MPs，如沉积物。FPA检测器有可能为识别大面积表面积上微小的微塑料碎片提供有价值的见解，同时保持快速的处理时间和高空间精度。