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1+1>2!島津全球首款A(yù)IRsight紅外拉曼一體式顯微鏡同步分析微塑料成分和尺寸

閱讀:416        發(fā)布時(shí)間:2023-3-2

                           

導(dǎo)讀

2023新年伊始,島津重磅推出了紅外光譜與拉曼光譜合二為一的產(chǎn)品—AIRsight紅外拉曼一體式顯微鏡。該產(chǎn)品基于紅外光譜和拉曼光譜兩種分析技術(shù)的組合,用同一套設(shè)備和同一個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)顯微紅外和顯微拉兩種光譜技術(shù)從樣品觀察、定位標(biāo)記、多模式測定到數(shù)據(jù)分析的全工作流。能夠在不移動(dòng)樣品的情況下,對(duì)同一樣品的同一位置快速獲得互補(bǔ)的紅外和拉曼光譜信息。AIRsight可廣泛應(yīng)用于環(huán)境領(lǐng)域如微塑料顆粒、醫(yī)藥領(lǐng)域如藥片異物、考古領(lǐng)域如文物/藝術(shù)品顏料以及新能源領(lǐng)域如鋰離子電池負(fù)極材料等極微量樣品和樣品微小區(qū)域的多維度光譜分析測試。今天,我們一起來做個(gè)新品實(shí)鑒,考察下AIRsight紅外拉曼一體式顯微鏡如何同步分析微塑料成分和尺寸。相信大家看過之后,一定會(huì)對(duì)這款產(chǎn)品充滿期待。

工程繪圖

描述已自動(dòng)生成

島津AIRsight紅外拉曼一體式顯微鏡

 

微塑料指海洋環(huán)境中直小于5毫米的塑料顆粒,是目前國際廣泛關(guān)注的4類新污染物(持久性有機(jī)污染物、內(nèi)分泌干擾物、抗生素、微塑料)之一。每年約有數(shù)百萬噸塑料垃圾在風(fēng)、降水、地表徑流等的作用下進(jìn)入海洋,這些污染物正在持續(xù)威脅海洋生物和人類自身的安全與健康。近期,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測規(guī)劃綱要(2020-2035年)》也著重強(qiáng)調(diào)應(yīng)加強(qiáng)海洋微塑料監(jiān)測,加快形成相關(guān)領(lǐng)域監(jiān)測支撐能力,為國際履約談判和全球新興環(huán)境問題治理提供支撐。

 

 

1微塑料分析的難點(diǎn)

在微塑料監(jiān)測中,由于微塑料的物理特性(大小、形狀、密度、顏色)以及化學(xué)組分等差異,不同類型微塑料在不同環(huán)境中流動(dòng)過程(輸入、輸出和存留)的時(shí)間均不相同,使得微塑料監(jiān)測變成一大難題。目前,對(duì)微塑料的分析方法主要有目視分析法、光譜法 (如傅立葉變換紅外光譜法和拉曼光譜法)、熱分析法以及其他分析方法等 (如質(zhì)譜法以及掃描電子顯微鏡-能譜儀聯(lián)用法)。其中,紅外光譜及拉曼光譜分析,由于具有無破壞性、低樣品量測試以及所獲取的結(jié)構(gòu)信息互補(bǔ)等特點(diǎn),成為檢測和鑒別微塑料的主要分析技術(shù)。

 

 

2難點(diǎn)怎么破?

島津AIRsight紅外拉曼一體式顯微鏡作為一款全新的儀器,使用同一個(gè)顯微鏡,同一個(gè)軟件,對(duì)同一樣品同一位置(微小區(qū)域)測試,可獲得紅外和拉互補(bǔ)的信息,實(shí)現(xiàn)同時(shí)紅外吸收和拉曼散射測量,并相互印證結(jié)果。島津拉顯微鏡還可以測試紅外顯微鏡無法測試的10微米以下樣品。

 

1 紅外與拉曼技術(shù)對(duì)比表

圖片包含 圖示

描述已自動(dòng)生成

日程表

中度可信度描述已自動(dòng)生成

 

3儀器特點(diǎn)

圖片包含 室內(nèi), 照片, 廚房, 小

描述已自動(dòng)生成

儀器局部放大圖

(左圖:拆下卡塞格林鏡可直接測試厚達(dá)40mm的樣品,右圖:顯微ATR)

 

l                      島津AIRsight是紅外拉曼體式顯微鏡,同一個(gè)顯微鏡,同一個(gè)軟件,實(shí)現(xiàn)紅外和拉曼兩種光譜技術(shù)從樣品觀察、定位標(biāo)記、多模式測定到數(shù)據(jù)分析的全工作流。

l                      能夠在不移動(dòng)樣品的情況下,對(duì)同一樣品同一位置(微小區(qū)域)獲得互補(bǔ)的紅外和拉曼信息,快速獲得多個(gè)維度的光譜信息可以顯著提高定性準(zhǔn)確度。

l                      增加長度測量功能,可對(duì)微塑料進(jìn)行尺寸測試,具有傳統(tǒng)FTIR顯微鏡不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

 

4案例分享

 

水中微塑料成分分析

水中的微塑料通過PTFE(聚四氟乙烯)濾紙過濾,收集在濾紙上,PTFE僅在1200 cm-1附近有紅外吸收,可利用透射法測定。

圖形用戶界面, 應(yīng)用程序, <span class=?

1 顯微鏡物鏡拍攝的微塑料圖像

圖形用戶界面

中度可信度描述已自動(dòng)生成

2 濾紙上微塑料(a)的紅外光譜

 

微塑料(a)與紫外線照射100小時(shí)后的PP(聚丙烯)具有類似的光譜,可判定為PP(聚丙烯)材料。1200cm-1附近的噪聲是濾紙材料PTFE的吸收產(chǎn)生的。

 

圖表, 折線圖

描述已自動(dòng)生成

3 濾紙上微塑料(b)及(c)的拉曼光譜圖

 

根據(jù)得到的拉曼光譜,可知微塑料(b)為PE(聚乙烯),微塑料(c)為PS(聚苯乙烯)。

 

水中微塑料尺寸測量

圖形用戶界面, 應(yīng)用程序, PowerPoint

描述已自動(dòng)生成

4 長度測量功能的操作界面

 

針對(duì)大視野相機(jī)和紅外及拉曼測定用物鏡得到的樣品圖像,設(shè)置起點(diǎn)和終點(diǎn),可測量長度。測定微塑料(a)、(b)、(c)的長度分別為97μm、10μm、5μm。

 

結(jié)語

AIRsight紅外拉曼體式顯微鏡,輕松實(shí)現(xiàn)同步測定不同尺寸的微塑料并確定其材質(zhì)。使用顯微紅外光譜法可以測定最小10μm的微小微塑料,顯微拉曼光譜法,可以測定顯微紅外光譜法難以測定的10μm以下的微小樣品。此外,使用長度測量功能,還可以獲得微塑料尺寸信息,對(duì)微塑料研究提供科學(xué)數(shù)據(jù)。

 

期待AIRsight紅外拉曼體式顯微鏡能夠?yàn)榄h(huán)境、醫(yī)藥、考古以及新能源等諸多領(lǐng)域帶來幫助,期待專業(yè)的您親臨島津分析中心鑒賞體驗(yàn)~

 

撰稿人:王娟娟

 

 

本文源于:川原 和美(島津制作所全球應(yīng)用技術(shù)開發(fā)中心),使用AIRsight 紅外拉曼顯微鏡評(píng)價(jià)微塑料。

 

本文內(nèi)容非商業(yè)廣告,僅供專業(yè)人士參考。

 

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