基于红外光谱成像技术的环境微塑料检测研究

发布时间：2021-07-07 10:03

　　基于红外光谱成像技术提出一种微塑料检测方法,通过对泥土中的微塑料颗粒进行分离和提取,在红外光谱仪中进行光谱采集和分类。通过比对分类后红外光谱的吸收峰强度和数量,完成对微塑料颗粒的检测。测量k邻近分类结果的准确率和敏感度,使用ROC图对分类表现进行具体分析。研究结果表明:基于红外光谱成像的微塑料检测方法对环境中微塑料颗粒物的检测准确率超过89%。同时,系统具有高灵敏度、良好的鲁棒性等特点。研究结果对环境微塑料颗粒的快速检测技术的发展和应用具有一定的指导意义。 

【文章来源】：塑料科技. 2020,48(08)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

基于傅里叶变换红外光谱仪的微塑料快速光谱比对流程图

对于土壤中微塑料样品，首先使用电子显微镜对其进行目测法观察。对于半径r在3～5 mm区间的大直径微塑料颗粒，通过目测法使用镊子进行人工采集。对于半径r小于3 mm的待测塑料颗粒，使用孔径大小为0.5 mm的小孔径纱布对其进行进一步过滤。滤过后的微塑料颗粒物样本如图2所示。将过滤后的含有微塑料颗粒物的样本放置在红外光谱仪下进行光谱采集，采集到的光谱图如图3所示。从图3可以看出，在1 450、1 377、2 840以及2 875 cm-1处有较大的吸收强度。对比图库光谱可知，该实验样本含有PP。同时，其在1 450 cm-1处有较大强度的吸收峰，也验证了样本中含有PP。同时，由于—CH3官能团数量的减少，聚乙烯在1 470 cm-1处也会表现出类似特征的强度吸收。通过对待测样本进行多次试验，从而更为准确地确定官能团的种类，并验证实验装置的鲁棒性。

将过滤后的含有微塑料颗粒物的样本放置在红外光谱仪下进行光谱采集，采集到的光谱图如图3所示。从图3可以看出，在1 450、1 377、2 840以及2 875 cm-1处有较大的吸收强度。对比图库光谱可知，该实验样本含有PP。同时，其在1 450 cm-1处有较大强度的吸收峰，也验证了样本中含有PP。同时，由于—CH3官能团数量的减少，聚乙烯在1 470 cm-1处也会表现出类似特征的强度吸收。通过对待测样本进行多次试验，从而更为准确地确定官能团的种类，并验证实验装置的鲁棒性。2.2 微塑料样品的光谱成分分类


本文编号：3269432