一种同时定量测试多种微塑料含量的测试方法技术

本发明专利技术属于微塑料含量检测技术领域，具体涉及一种同时定量测试多种微塑料含量的测试方法。本发明专利技术提供的一种同时定量测试多种微塑料含量的测试方法，采用热重

【技术实现步骤摘要】
一种同时定量测试多种微塑料含量的测试方法


[0001]本专利技术属于微塑料含量检测
，具体涉及一种同时定量测试多种微塑料含量的测试方法。

技术介绍

[0002]微塑料通常指尺寸小于5mm的固体聚合物颗粒，其原料大部分来源于石油和天然气。由于具备良好的耐腐蚀性能，微塑料在短时间内不容易降解，并能够随环境变化发生迁移。此外，微塑料具有尺寸小、比表面积大的特点，可以吸附环境中多种污染物，例如重金属、多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)等等，对生态系统产生危害。微塑料污染已经成为全球性的环境问题，其分析和鉴定方法的发展，对微塑料污染研究与治理有重要意义。
[0003]尽管文献提供了广泛的分析技术来识别环境样品中的微塑料，但关于微塑料定量检测的研究仍存在不足。目前微塑料的定量表征主要基于成像技术，光谱技术和热分析技术。通过目视法对微塑料进行统计计数是目前最常用的微塑料定量检测方法。将环境系统中存在的微塑料碎片提取出来后，采用裸眼或者显微镜观察，根据微塑料的尺寸、形状、颜色等进行分类和计数。然而，环境中存在的微塑料碎片数量十分巨大，仅依靠逐个识别方法很难获得值得信赖的统计数据，容易出现误判。傅里叶变换红外吸收光谱和拉曼光谱是最常用的微塑料鉴定技术，主要通过特定的吸收光谱来识别环境样品中的微塑料。将光谱技术与成像技术联用，则可以获得有关颗粒的大小，形状和颗粒数目的信息，但该方法需要复杂且耗时的样品制备。且上述方法均只能识别出微塑料的整体含量，而不能识别出不同微塑料的含量。
[0004]本专利技术旨在建立了一种可快速同时定量测试多种微塑料含量的分析方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种同时定量测试多种微塑料含量的测试方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术所采用的解决方案是：
[0007]本专利技术提供一种同时定量测试多种微塑料含量的测试方法，包括如下步骤：
[0008]步骤(1)，将含有多种微塑料的混合样品置于热重
‑
红外联用分析仪的热重分析仪中，以氮气分别作为载气和保护气，将所述热重分析仪的温度从30℃升温至600℃；
[0009]步骤(2)，在所述热重分析仪的升温程序启动的同时，所述热重
‑
红外联用分析仪中的红外仪对所述混合样品中的热解气体进行采样分析，获得红外二阶导数谱图，并基于所述红外二阶导数谱图，获得各微塑料的红外特征吸收峰对应的峰面积；
[0010]步骤(3)，将步骤(2)中获得的红外特征吸收峰对应的峰面积代入各微塑料对应的标准曲线的线性方程中，获得混合样品中各微塑料的含量。
[0011]优选地，步骤(1)中，所述混合样品包括聚苯乙烯、聚乙烯或聚丙烯中的至少两种；所述聚苯乙烯的红外特征吸收峰为773cm
‑1，所述聚乙烯和聚丙烯的红外特征吸收峰为
2946cm
‑1。
[0012]优选地，所述混合样品为聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯。
[0013]优选地，步骤(2)中，所述获得各微塑料的红外特征吸收峰对应的峰面积包括：采用高斯函数拟合对2946cm
‑1处的红外特征吸收峰进行分离，分别获得聚乙烯和聚丙烯对应的红外特征吸收峰的峰面积。
[0014]优选地，步骤(1)中，所述混合样品由聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯组成；步骤(2)中，所述获得各微塑料的红外特征吸收峰对应的峰面积包括：获得773cm
‑1处聚苯乙烯对应的红外特征吸收峰的峰面积，并采用高斯函数拟合对2946cm
‑1处的红外特征吸收峰进行分离，分别获得聚乙烯和聚丙烯对应的红外特征吸收峰的峰面积。
[0015]优选地，步骤(1)中，所述热重分析仪的升温速率为10℃/min。
[0016]优选地，步骤(1)中，所述载气和保护气的流量分别为20mL/min和50mL/min。
[0017]优选地，步骤(2)中，所述热重
‑
红外联用分析仪中的热解气体传输线路的温度为270℃。
[0018]优选地，步骤(1)中，所述混合样品中各微塑料的含量不超过6mg、不少于0.5mg。
[0019]根据本专利技术，本专利技术提供的一种同时定量测试多种微塑料含量的测试方法，分析的多种微塑料混合样品由聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯组成，将该多种微塑料的混合样品置于热重
‑
红外联用分析仪的热重分析仪中，以氮气分别作为载气和保护气，将热重分析仪的温度从30℃升温至600℃，在热重分析仪的升温程序启动的同时，热重
‑
红外联用分析仪中的红外仪对所述混合样品中的热解气体进行采样分析，所述聚苯乙烯的红外特征吸收峰为773cm
‑1，所述聚乙烯和聚丙烯的红外特征吸收峰为2946cm
‑1，获得红外二阶导数谱图，并基于所述红外二阶导数谱图，获得各微塑料的红外特征吸收峰对应的峰面积，即获得773cm
‑1处聚苯乙烯对应的红外特征吸收峰的峰面积，并采用高斯函数拟合对2946cm
‑1处的红外特征吸收峰进行分离，分别获得聚乙烯和聚丙烯对应的红外特征吸收峰的峰面积，最后将上述获得的红外特征吸收峰对应的峰面积代入各微塑料对应的标准曲线的线性方程中，获得由聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯组成的微塑料的混合样品中各微塑料的含量。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0021]本专利技术采用热重
‑
红外联用分析仪可以同时对混合样品中的多种微塑料进行定量分析，可以快速准确的获得各微塑料的含量。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的实施例1中PS、PP、PE在10℃/min升温速率下的TG(a)和DTG(b)曲线图；
[0023]图2为本专利技术的实施例1中PS(a)、PP(b)和PE(c)热解产物的FTIR光谱随温度变化的三维红外谱图，以及在最大失重速率下热解产物的FTIR光谱(d)；
[0024]图3为本专利技术的实施例1中PS、PP和PE的二阶导数谱图；
[0025]图4为本专利技术的实施例1中PS、PP、PE混合物的TG/DTG曲线(a)和热解产物在773cm
‑1和2946cm
‑
1红外吸收强度随温度变化曲线(b)；
[0026]图5为本专利技术的实施例1中2946cm
‑1波段处谱峰的高斯函数拟合分解图；
[0027]图6为本专利技术的实施例2中PS(a)、PP(b)和PE(c)的标准曲线图。
具体实施方式
[0028]下面结合实施例，对本专利技术作进一步说明。本专利技术中所用的各种中间合金均为市售产品，以下实施例将有助于本领域技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。对本领域的技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，凡是利用本专利技术说明书所做的等效变换，或直接或间接运用在其他相关
，均包括在本专利技术专利的保护范围内。
[0029]实施例1：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同时定量测试多种微塑料含量的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)，将含有多种微塑料的混合样品置于热重
‑
红外联用分析仪的热重分析仪中，以氮气分别作为载气和保护气，将所述热重分析仪的温度从30℃升温至600℃；步骤(2)，在所述热重分析仪的升温程序启动的同时，所述热重
‑
红外联用分析仪中的红外仪对所述混合样品中的热解气体进行采样分析，获得红外二阶导数谱图，并基于所述红外二阶导数谱图，获得各微塑料的红外特征吸收峰对应的峰面积；步骤(3)，将步骤(2)中获得的红外特征吸收峰对应的峰面积代入各微塑料对应的标准曲线的线性方程中，获得混合样品中各微塑料的含量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述混合样品包括聚苯乙烯、聚乙烯或聚丙烯中的至少两种；所述聚苯乙烯的红外特征吸收峰为773cm
‑1，所述聚乙烯和聚丙烯的红外特征吸收峰为2946cm
‑1。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述混合样品为聚苯乙烯、聚乙烯和聚丙烯。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述获得各微塑料的红外特征吸收峰对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，侯静文，李妍，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：