热解气相色谱-质谱法 (Py-GCMS) 和傅里叶变换红外光谱法 (FTIR) 是用于分析微塑料和其他复杂样品的两种主要分析技术。FTIR 是一种光谱方法通过产生红外吸收光谱来识别分子中的化学键作为分子指纹。Py-GCMS 是一种热分析方法在高温下分解样品然后使用气相色谱和质谱分析所得产物。FTIR 是非破坏性的可以直接用于分析样品而 Py-GCMS 是一种破坏性技术需要对样品进行热分解。FTIR 特别适合识别微塑料中的功能团和聚合物类型而 Py-GCMS 则擅长提供详细的成分信息包括微量成分和添加剂。FTIR 可以分析更小的颗粒小至 10 μm并且通常与成像技术结合进行空间分布分析。Py-GCMS 对复杂样品具有很高的鉴别力和重现性适合于聚合物类型和添加剂的定量分析。这两种技术各有其优点和局限性结合使用可以对环境样本中的微塑料进行全面的分析。FTIR概述技术FTIR 测量分子键的振动以产生红外吸收光谱。非破坏性FTIR 不会破坏样品从而可以进行进一步分析。粒度可有效分析小至 10 μm 的颗粒。成像常与成像技术相结合进行空间分布分析。应用广泛用于识别微塑料中的聚合物类型和功能组。图 1邻苯二甲酸二辛酯增塑剂的 FTIR 光谱。Py-GCMS概述技术Py-GCMS 涉及样品的热分解然后进行气相色谱和质谱分析。破坏性样品在分析过程中被破坏。详细成分提供详细的成分信息包括微量成分和添加剂。定量分析适用于聚合物类型和添加剂的定量分析。应用用于表征复杂样品包括环境污染物和微塑料。FTIR 的优势非破坏性允许对同一样本进行进一步分析。高灵敏度有效识别功能团和聚合物类型。成像能力可与成像技术结合进行空间分布分析。小颗粒分析能够分析小至 10 μm 的颗粒。库搜索参考光谱库进行材料识别。图 2FTIR 光谱仪的仪器设置Py-GCMS的优势高鉴别力非常适合详细的成分分析。定量分析适用于聚合物类型和添加剂的定量分析。可重复性复杂样品具有高可重复性。微量成分能够检测和比较微量成分。应用有效表征复杂的环境样品和污染物。FTIR 的缺点样品制备需要仔细制备样品以避免污染。粒度限制对于小于 10 μm 的颗粒效果较差。复杂性复杂样本的分析可能具有挑战性。干扰来自其他材料的光谱干扰会使分析变得复杂。Py-GCMS的缺点破坏性样品在分析过程中被破坏。可重复性不同类型的热解器之间的可重复性较差。温度控制需要精确的温度控制才能获得准确的结果。样本大小受可分析样本的大小限制。综合用途互补技术FTIR 和 Py-GCMS 提供互补信息。综合分析结合使用可以对微塑料进行更全面的分析。定性和定量FTIR 提供定性数据而 Py-GCMS 提供定量分析。环境研究有助于协调环境研究中的数据。建议建议结合使用用于生态毒理学研究和监测。