[发明专利]一种微塑料的湿度控制原位显微红外表征方法

说明书

本发明公开了一种微塑料的湿度控制原位显微红外表征方法，属于分析检测领域。该方法通过控制样品所处环境的干、湿气体比例，进而改变湿度环境，方法易行，操作简单，调整相对湿度范围宽，且能够稳定在某一需要的相对湿度±1％的范围。同时本方法能够在线原位监测微塑料的表面官能团变化，不需要对样品进行处理，步骤简单、使用方便，是一种新型的单颗粒微塑料原位表征方法。

技术领域

本发明属于分析检测领域。具体地说，涉及一种不同湿度条件下微塑料的原位显微红外表征方法。

背景技术

在过去的百年，大量的塑料被生产和使用，其中近10％的塑料产品最终进入了自然环境。进入自然环境的塑料经光解、热解、水解、机械磨损以及微生物作用逐渐变得脆弱，进一步降解会形成微小的塑料残体。在这些塑料残体中，尺寸小于5毫米的塑料被定义为微塑料。微塑料在水生和陆地生态系统中普遍存在，并且可以在环境中累积数个世纪。目前，已从多种环境介质中检测到了微塑料的存在，包括河流、海洋、污水、沉积物、大气和土壤。微塑料的生物毒性已经受到广泛关注，一方面微塑料被生物(例如水蚤，贻贝和鱼类)摄入，对生物造成直接损害；另一方面，微塑料作为污染物的媒介，可以吸收环境中的污染物，并将污染物引入生物，对生物造成间接损害。因此，对微塑料的特性研究显得尤为重要。

微塑料的特性，包括形态、机械强度、氧含量以及分子量等，随着其老化而改变，而微塑料的老化行为则受其所处的环境影响，比如温度、光照、湿度等。目前，温度、光照对微塑料老化的影响研究较多，但因为缺乏控制微塑料所处环境湿度的方法，因此湿度对微塑料老化的影响研究较少。

红外光谱法具有分析速度快、价格便宜、选择性高以及无破坏性等特点，被广泛用于微塑料的表征。进一步开发的显微-傅里叶变换红外光谱仪(Micro-FTIR)是将FTIR光谱仪与显微镜相结合，由于提高了空间分辨率，因此可以检测越来越小的样本。Micro-FTIR非常便于使用，因为它几乎不需要对样品进行制备，并且可以用于直接在膜滤器上鉴定微塑料。

原位红外是指在原位下用红外线光谱仪记录微观的反应变化，但是目前还未有将原位红外方法应用于微塑料的研究。因为在原位红外监测的过程中如何能够实现稳定的湿度控制是现有技术中面对的难题。

发明内容

1.要解决的问题

针对目前缺少湿度对微塑料老化的影响的研究的方法，本发明提供了一种不同湿度条件下微塑料显微红外表征的方法，实现微塑料表面形态的原位显微红外检测。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明提供了一种微塑料的湿度控制原位显微红外表征方法，包括如下步骤：

1)将微塑料放置在样品室内；

2)采用湿度监测设备实时监测样品室湿度；

3)向样品室内通入干气体和/或湿气体，根据湿度监测结果调整干、湿气体流量，改变样品室内的干、湿气体比例，使得湿度满足要求；

4)待样品室湿度稳定后进行微塑料的原位显微红外表征，得到红外表征结果；

5)重新调整干、湿气体流量，分别得到样品的红外表征结果。

优先地，上述干气体由气源直接产生，通入样品室；上述湿气体由气源通过管路连接储液容器，再由储液容器的出气管路排出形成，通入样品室。

优选地，储液容器的两个管路，气体进口管路没入水中，气体出口管路不没入水中。

优选地，干、湿气体进入样品室前先进入干、湿气体混合单元进行混合，以使得干、湿气体混合均匀，同时更加节省气体。

优选地，干、湿气体混合单元为干、湿气体混合瓶。