水生態(tài)
水利水務安全應急
環(huán)境應急檢測疾控衛(wèi)生
疾控監(jiān)測臨床診斷
臨床質譜檢測半導體
半導體行業(yè)檢測材料科學
材料檢測石油石化
石油化工行業(yè)檢測工業(yè)過程
工業(yè)生產過程檢測2023-08-15
譜育科技
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納米顆粒和微塑料
隨著納米顆粒和微塑料在生態(tài)環(huán)境中廣泛存在,甚至在人體內也已經發(fā)現(xiàn)了微塑料的痕跡,其對生態(tài)環(huán)境和人體健康潛在的影響關注度越來越高。2022年,生態(tài)環(huán)境部將微塑料被納為四大新污染物之一,如何在各類復雜的賦存介質、賦存基體中進行納米顆粒與微塑料的精確表征吸引了環(huán)境化學、材料化學、分析化學等諸多領域學者的關注。
由于ICP-MS(ICP-Q-MS、ICP-MS/MS、ICP-Q-TOF-MS等)對瞬態(tài)信號具有優(yōu)異的檢測能力,基于亞毫秒級駐留時間下的SP-ICP-MS分析技術,可以獲得樣品中目標粒子的等效球體尺寸、粒徑分布、顆粒數量等關鍵信息,使得其在對納米顆粒物和微塑料表征中的應用潛力獲得了業(yè)內廣泛關注。
協(xié)同交流,技術探討
作為國產ICP質譜技術研發(fā)應用的代表性企業(yè)之一,譜育科技針對ICP-MS在單顆粒及微塑料領域的應用也開展了深入研究。
應中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心譚志強老師研究員團隊邀請,譜育科技無機質譜售前產品經理高爾樂博士與應用研究副經理吳智威博士攜團隊,就ICP-MSMS、ICP-Q-TOF在單顆粒分析、納微塑料領域系列解決方案,通過線上線下多次與譚志強研究員團隊人員及相關受邀專家學者展開深入交流。
譜育科技ICP質譜團隊與中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心譚志強研究員團隊交流現(xiàn)場
會議上,吳智威博士就ICP-Q-MS、ICP-MS/MS、ICP-Q-TOF-MS在單顆粒、微塑料領域中的技術優(yōu)勢與應用潛力進行了詳細的介紹,并展示了最新的應用案例示范。雙方就相關應用以及前處理、分析方法等展開了充分交流。
譚志強老師指出,針對SP-ICP-MS技術中顆粒響應閾值判斷方式、離散信號處理技術、連續(xù)顆粒信號判別與處理方法,譜育科技所進行的針對性研究讓人印象深刻,希望日后可以進一步合作。目前,譚志強老師團隊已使用譜育科技 SUPEC 7000型ICP-MS開展自然水體、植物組織、土壤提取液等樣品中的金屬/非金屬及其氧化物細顆粒的精確表征,從而研究金屬/非金屬及其氧化物細顆粒在土壤-作物系統(tǒng)中的遷移轉化;同時也將其與自行搭建的中空纖維流場流分離裝置/電場流分離裝置聯(lián)用,進行準確的細顆粒識別表征。
▲ 吳智威博士與同學們展開深入探討
譜育科技ICP-MS分析應用
通常ICP-MS可以對單顆粒及微塑料的粒徑及濃度進行表征,但進行數據處理時,業(yè)內較常使用單一的傳輸效率(如只使用顆粒粒徑傳輸效率或顆粒濃度傳輸效率)對測試數據同時進行顆粒粒徑與顆粒數量的數據校正處理,而最新研究表明這種數據處理方式容易引入額外的誤差。
對此譜育科技提供了全新的顆粒粒徑與顆粒數量獨立的二維校準方法,可徹底避免由于傳輸效率不一致帶來的系統(tǒng)誤差。此外,譜育科技SP-ICP-MS技術具備單次樣品采集事件≥30min (1800萬數據量)的功能,還特別開放了高斯、泊松、自定義等多種顆粒信號篩選算法,并提供包括顆粒事件長度、顆粒間隔系數等新興校正系數的處理功能,分析化學家可根據應用研究需求,選擇最為合適的算法處理參數與顆粒校正方法,從而得到可靠、精準的分析結果。
▲ 顆粒粒徑與顆粒數量獨立的二維校準方法
SUPEC 7000系列ICP質譜分析不同粒徑、不同濃度的單顆粒結果如下:
▲ 不同粒徑Au-Nano的信號(左)/粒徑(右)-頻次分布圖
厚積薄發(fā),技術引領
譜育科技深耕質譜領域超15年,先后發(fā)布多款質譜產品。其中可應用于單顆粒與微塑料領域的ICP質譜,包括以下三款系列產品:
單四極桿ICP-MS
可滿足一般基質下的單顆粒及微塑料的表征分析;
三重四極桿ICP-MS/MS
使得超痕量元素分析的方法開發(fā)不再單純地高度依賴儀器硬件的絕對性能(如靈敏度、質量分辨能力、豐度靈敏度等),而是可依賴分析化學科學家的科研思維,以嚴謹可控的化學分辨的方式,優(yōu)雅、巧妙地完成分析方法學的研究與開發(fā),有效解決如Si、Ti、S等存在諸多質譜干擾的單顆粒表征分析;
四極桿飛行時間串聯(lián)質譜
ICP-Q-TOF-MS
不同于四極桿“順序掃描”,其可在幾微秒或者幾十微秒就可記錄一個完整的質譜,這使得分析工作者們不再局限于單次只能獲得單顆?;蛭⑺芰现?~2種元素信息,而是可單次獲得所有元素信息,以此進行更為全面、深入的研究,如標記不同稀土元素的塑料,探究其在土壤環(huán)境的遷移,轉化,相互作用;多元素指紋更精準地識別微塑料以及追溯污染來源等。
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