微塑料污染問題已經成為全球性的環境關注焦點。為了更好地理解和解決這一問題，科學家們采用了多種分析技術來鑒定和量化微塑料（MPs）。傅里葉變換紅外（FTIR）光譜技術因其能夠提供顆粒特定化學鍵信息的能力而成為分析海灘和沉積物樣品中MPs的重要工具。
FTIR光譜技術的原理與應用
FTIR光譜技術通過分析樣品對紅外光的吸收來識別化學鍵，從而確定樣品的化學組成。這種技術在識別碳基聚合物方面特別有效，因為不同鍵組成產生的獨特光譜可以將塑料與其他有機和無機顆粒區分開來。通過對比完善的聚合物光譜庫，研究人員不僅可以確認塑料的存在，還可以識別特定的聚合物類型。
Micro-FTIR（m-FTIR）技術允許在光譜確認之前對微小的塑料顆粒進行顯微觀察，使得FTIR能夠檢測小至5μm的MP。這種技術提供了透射、反射和衰減總反射（ATR）模式，其中ATR模式因其從不規則的微塑料表面產生穩定光譜的能力而特別有用。
FTIR在微塑料分析中的優勢
FTIR分析是一種快速有效的MP鑒定和定量方法，能夠在短時間內分析大量樣品。它提供有關樣本中MP的大小分布和豐度的信息，并且適用于各種尺寸、形狀和顏色的顆粒。此外，FTIR是一種非破壞性的方法，可以在不改變微塑料原始狀態的情況下進行分析。
FTIR分析可以對每個塑料顆粒進行指紋識別，避免對非塑料顆粒的假陽性定量，并減少丟失缺乏特定顏色或質地的塑料顆粒的可能性。通過聚合物成分分析，FTIR可以為樣品的來源、來源或輸入途徑提供線索。
FTIR技術的局限性與挑戰
盡管FTIR在MPs分析中非常有用，但它也存在一些局限性。例如，FTIR對尺寸范圍約為10微米至毫米的微塑料最有效，而較小的納米顆粒或纖維可能無法產生足夠的信號或光譜信息來準確識別。此外，FTIR主要是一種表面敏感技術，可能無法完全捕獲有關不透明或厚微塑料內部的信息。
樣品制備可能是FTIR分析中的一個耗時步驟，并且可能需要化學處理以去除有機和無機污染物。這個過程可能會引入潛在的誤差源，并改變微塑料的原始狀態。樣品中其他組分的光譜帶重疊或干擾也可能使準確識別MP變得具有挑戰性。
焦平面陣列（FPA）探測器的應用
最新的FTIR技術進展包括焦平面陣列（FPA）探測器的使用，它允許同時采集大量空間分辨光譜。這種創新方法可以在短時間內同時捕獲數千個光譜，有助于分析復雜環境基質中的MPs，如沉積物。FPA檢測器有可能為識別大面積表面積上微小的微塑料碎片提供有價值的見解，同時保持快速的處理時間和高空間精度。
