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介紹據(jù)估計(jì)全球的海洋中有超過(guò)1.5億噸的塑料垃圾。這些污染大部分來(lái)源于丟棄的飲料瓶和塑料袋。然而，越來(lái)越多人投入研究更微小的塑料顆粒對(duì)河流以及海洋中的生物的危害。使用紅外顯微鏡檢測(cè)和鑒別化妝品配方中微小的塑料顆粒Infrared, IR Microscopy很多化妝品產(chǎn)品，例如面部去角質(zhì)霜，牙膏和沐浴露，目前都含有微小的塑料顆粒作為磨砂材料。這種塑料微粒大小在0.1-1mm之間，沖到水槽后由于太小了不能被污水處理廠過(guò)濾，最終進(jìn)入河流和海洋。這些微小的塑料顆粒會(huì)被海洋生物以及魚類攝取，最終經(jīng)過(guò)食物鏈會(huì)被人類食用。在2014年美國(guó)許多州都禁止在化妝品配方中使用塑料微粒，并且大多數(shù)化妝品公司也主動(dòng)淘汰添加微小的塑料顆粒。紅外（IR）光譜是一種已經(jīng)建立的鑒定高分材料的技術(shù)，并且已經(jīng)廣泛用于鑒別大的（100um以上）高分子材料。Spectrum Two 是一款便攜式FT-IR 光譜儀，可以使用電池供電攜帶到船上做快速塑料的鑒別；對(duì)于只有幾個(gè)微米的塑料微粒，紅外顯微鏡可以用于這些材料的檢測(cè)和鑒別

使用Spotlight™ 200i 紅外顯微系統(tǒng)檢測(cè)兩種市場(chǎng)上的化妝品內(nèi)是否含有微小的塑料顆粒作為去角質(zhì)成分以及鑒別所用塑料的類別。產(chǎn)品1是一種市面上的面部去角質(zhì)霜。產(chǎn)品2是身體去角質(zhì)霜。每種產(chǎn)品均與熱水混合使其將配方中的可溶性成分溶解出來(lái)。得到的溶液經(jīng)過(guò)50um的濾膜過(guò)濾，收集50um以上的不溶性成分。然后將濾膜在空氣中干燥之后用紅外顯微鏡檢測(cè)。我們直接檢測(cè)了在濾膜上的微粒同時(shí)也將微粒轉(zhuǎn)移到紅外透射窗片放到顯微鏡樣品架上檢測(cè)。收集的塑料顆粒樣品的可見(jiàn)圖像如圖1a和1b。

從樣品的可見(jiàn)圖像上可以明顯看出產(chǎn)品1中含有兩種不同顏色的不規(guī)則的塑料微粒。產(chǎn)品2中的塑料微粒呈現(xiàn)規(guī)則的球體，通過(guò)圖1b可以估計(jì)直徑約為50-80um。這些材料的紅外光譜圖既可以用紅外顯微鏡的透射模式也可以用反射模式進(jìn)行采集。圖1a中提取一個(gè)顆粒（直接在濾膜上）采集的紅外譜圖如圖2.

透射譜圖的信號(hào)遠(yuǎn)大于反射譜圖，并且靈敏度也更高。另外，事實(shí)上反射法紅外光束是有效地接觸樣品兩次，即穿透反射，反射法的吸收譜帶應(yīng)該是更強(qiáng)的。對(duì)于很小的顆粒這個(gè)很容易發(fā)生；但是對(duì)于大的顆粒由于路徑太長(zhǎng)以至于飽和吸收帶的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致譜圖鑒別很困難。然后，對(duì)于這個(gè)檢測(cè)，從透射和反射譜圖上鑒別材料都是有可能的。濾膜可能會(huì)干擾透射測(cè)量，略微減少了到達(dá)檢測(cè)器的能量。這就是為什么光譜圖中有基線的傾斜，但是對(duì)總體的譜圖采集不會(huì)產(chǎn)生顯著影響。為了獲得好的光譜圖，可以將樣品轉(zhuǎn)移到紅外透射窗片上，如KBr窗片。將一個(gè)KBr窗片放置到帶有樣品的濾膜上，將濾膜倒置過(guò)來(lái)從而將塑料微粒直接轉(zhuǎn)移到KBr窗片上

總結(jié)微小的塑料顆粒對(duì)環(huán)境的危害問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注，而且這些微小的塑料顆粒在越來(lái)越多的消費(fèi)產(chǎn)品中被禁止使用。上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示自動(dòng)的紅外顯微鏡系統(tǒng)是一種檢測(cè)和鑒別化妝品中微小的塑料顆粒非常重要的手段。我們將會(huì)用同樣的方法去分析歐洲河流系統(tǒng)中收集到的微小塑料顆粒，從而闡明這種分布廣泛的環(huán)境污染問(wèn)題。