中南大学阳明辉向娟Anal 大发体育Chem:微电极分析纳米塑料的尺寸!
栏目:专题报道 发布时间:2024-04-19

  大发体育化学回收是减少塑料污染的一种很有前途的方法。对生产的纳米塑料进行及时准确的尺寸分析是监测过程和评估化学回收质量的必要条件。

  中南大学阳明辉和向娟开发了一种用于纳米塑料尺寸评估的三明治型微电极传感器。在微电极上修饰β-巯基乙胺以提高其表面正电荷密度。通过静电相互作用将聚苯乙烯(PS)纳米塑料捕获在传感器上。二茂铁被用作电化学信标,并通过疏水相互作用连接到PS上。结果表明,传感器的电流响应与PS颗粒尺寸呈非线性关系。微电极的尺寸分辨要归因于电极的小尺寸和由此产生的电场强度的衰减大发体育。对于不同粒径的混合样品,该方法可以提供准确的平均粒径。通过有效的预处理工艺,该方法可以应用于不同表面性质的PS纳米塑料,确保其在评估不同化学回收方法中的应用。相关工作以“Convenient Size Analysis of Nanoplastics on a Microelectrode”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。

  要点1.作者构建了一种基于微电极的三明治方法,研究了NPs对传感器的尺寸依赖性响应。传感器由带正电荷的β巯基乙胺修饰微电极组成。

  要点2.聚苯乙烯(PS)NPs是广泛存在于自然环境中的主要工业塑料之一,被用作检测模型,并通过静电相互作用在传感器上捕获。二茂铁(Fc)被用作电化学信标并吸附在传感器上的PS颗粒表面。

  要点3.结果表明大发体育,在不同质量浓度下,电流响应与单分散PS的粒径呈非线性关系。对于不同粒径的混合样品大发体育,该方法可以提供准确的平均粒径。通过有效的预处理工艺,该方法可用于检测不同表面性质的PS纳米粒子大发体育。与传统方法相比,该方法简单、省时、易操作,不需要大型仪器。

  所构建的微电极传感器有望应用于使用不同化学回收方法产生的PS NPs的尺寸分析。

  图3.(A)均匀带电圆盘电极轴上电场强度的示意图。(B)NPs在均匀或衰减电场中(与电极的距离为1 μm)所经历的静电吸引的详细示意图。(C)在传统电极或微电极传感器上,60和500 nm CaCl 2 分散的PS NPs(5 ng·mL -1 )的峰值电流变化。

  图6. 我们的预处理工艺对来自三种不同制造方法的350 nm 1 μg·mL -1 的PS NPs的接触角(A)、ζ电位(B)和DPV响应(C)的影响大发体育。