CN112730368A - 一种制备荧光染色微塑料的热循环方法与浓度分析方法 - Google Patents
一种制备荧光染色微塑料的热循环方法与浓度分析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112730368A CN112730368A CN202011643522.5A CN202011643522A CN112730368A CN 112730368 A CN112730368 A CN 112730368A CN 202011643522 A CN202011643522 A CN 202011643522A CN 112730368 A CN112730368 A CN 112730368A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micro
- dyeing
- plastic
- concentration
- fluorescent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 229920000426 Microplastic Polymers 0.000 title claims abstract description 76
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 claims abstract description 87
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 69
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 69
- 239000012224 working solution Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 28
- VOFUROIFQGPCGE-UHFFFAOYSA-N nile red Chemical compound C1=CC=C2C3=NC4=CC=C(N(CC)CC)C=C4OC3=CC(=O)C2=C1 VOFUROIFQGPCGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 claims description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 13
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004040 coloring Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005012 migration Effects 0.000 abstract description 5
- 238000013508 migration Methods 0.000 abstract description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 30
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 15
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 15
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 15
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 5
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 229960001701 chloroform Drugs 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 3
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000001857 fluorescence decay curve Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000012757 fluorescence staining Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000001044 red dye Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000012192 staining solution Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6402—Atomic fluorescence; Laser induced fluorescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/30—Staining; Impregnating ; Fixation; Dehydration; Multistep processes for preparing samples of tissue, cell or nucleic acid material and the like for analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/30—Staining; Impregnating ; Fixation; Dehydration; Multistep processes for preparing samples of tissue, cell or nucleic acid material and the like for analysis
- G01N2001/302—Stain compositions
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明涉及一种制备荧光染色微塑料的热循环方法与浓度分析方法，它涉及一种微塑料的热循环荧光染色方法与微塑料的质量浓度定量分析方法：该方法包括以下步骤：一、将染色剂和有机溶剂混合，制备染色工作液；二、将染色工作液与微塑料混合，热循环并振荡染色，过滤烘干得到荧光染色微塑料；三、对未知样品进行染色并测量荧光强度，采用荧光染色微塑料浓度与荧光强度之间的标准曲线，分析未知样品中微塑料的质量浓度。本发明具有操作简单、成本低、分析速度快的优点，提供了一种流程短、快速便捷的微塑料定量分析方法，为环境中微塑料的迁移转化与归趋研究提供了可靠的研究手段。
Description
技术领域
本发明涉及环境科学研究的技术领域，具体涉及一种制备荧光染色微塑料的热循环方法与浓度分析方法。所述荧光染色微塑料的热循环方法与浓度分析方法可用作分析典型微塑料污染物的环境行为和生物体内暴露风险，为研究微塑料在天然环境中的迁移转化规律和毒性效应提供研究手段。
背景技术
微塑料(粒径＜5mm)作为一种新兴污染物，广泛分布于水环境、土壤环境以及大气环境中。研究证实，微塑料具有潜在的生物毒性与生态风险。因此，了解其在环境中的含量和分布，对于深入分析其在环境中的迁移和转化，了解和评价其生态健康风险具有重要意义。
目前，微塑料常用的定量分析方法包括物理方法和化学方法。物理方法主要采用各种显微镜，如扫描电子显微镜、原子力显微镜等仪器，在表征微塑料表面形貌的同时，对微塑料的个数进行计数分析。化学方法主要采用傅里叶红外光谱仪，气相色谱-质谱联用仪等仪器对微塑料进行化学组分的鉴定和分析，如表征微塑料的表面官能团、元素组成和相对含量等。以上分析手段存在如下问题：分析仪器昂贵、分析时间长、分析成本高、操作流程长和数据处理工作量大等。在微塑料的量化分析方面，传统物理方法和化学方法均无法准确测定微塑料的质量浓度。微塑料的质量浓度分析方法的缺乏，限制了研究学者对于微塑料迁移转化行为和毒性效应的研究。因此急需一种快速、便捷的微塑料质量浓度定量分析方法。
尼罗红是一种荧光染剂，最早被应用于生物研究中，可将中性脂质染色。近期研究发现，尼罗红可将塑料制品染色，因此可用于微塑料的荧光染色。已有研究开展了通过尼罗红进行微塑料染色的工作，并在荧光显微镜下观察，通过图像识别软件自动计数。但已有的微塑料荧光染色方法存在荧光染色效果不稳定、染色速度慢、抵抗酸性和碱性环境腐蚀能力较差等不足。
本发明所要解决的问题是以尼罗红作为染色剂，在热循环加热冷却的条件下优化染色流程，克服现有的微塑料染色与定量方法的不足，提供一种方便快捷，稳定的微塑料荧光染色与质量浓度分析方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种染色效果稳定、速度快、定量分析准确的微塑料荧光染色与浓度分析方法。
本发明的目的在于提供一种制备荧光染色微塑料的热循环方法，包括以下步骤：制备染色剂溶液步骤，将尼罗红在有机溶剂中溶解，制备染色工作液；染色处理步骤，将微塑料在染色工作液中进行染色，加热震荡并快速冷却，过滤并干燥储存。
本发明所述的方法，所述尼罗红的浓度范围为10-100mg/L。
本发明所述的方法，所述有机溶剂指的是甲醇、正己烷、三氯甲烷。
本发明所述的方法，在染色处理步骤中，通过加热至预定温度并快速冷却，以达到强化染色的效果，加热温度范围为室温25℃～70℃，冷却温度范围为0～4℃。
本发明所述的方法，在染色处理步骤中，加热过程需要在磁力搅拌器上搅拌或者超声震荡。
本发明所述的方法，所述加热染色时间为30min，快速冷却染色时间为10min。
本发明所述的方法，在染色处理步骤中，热循环染色过程后，使用孔径为0.45μm的有机系滤膜，真空抽滤微塑料溶液，用去离子水清洗3次以上，留下荧光染色微塑料在滤膜上。
本发明还提供一种浓度分析方法，为利用本发明的一方面所述的徽塑料的制备荧光染色微塑料的热循环方法，包括如下步骤：
制备染色剂溶液步骤：将尼罗红在有机溶剂中溶解，制备染色工作液；染色处理步骤：将微塑料在染色工作液中进行染色，加热震荡并快速冷却，过滤并干燥储存；浓度分析步骤：使用荧光分光光度计测定并绘制微塑料浓度与荧光强度的标准曲线，对微塑料浓度进行分析。
上述步骤提供了一种制备荧光染色微塑料的热循环方法与浓度分析方法。将尼罗红溶解于有机溶剂中，制成染色工作液，通过染色工作液对微塑料样品进行热循环染色处理，染色效果稳定，速度快(热循环染色流程只需40min)，浓度分析方法准确。适用于研究微塑料在水环境中的质量浓度，为广大研究学者研究微塑料在水中的环境行为和归趋提供检测方法。
附图说明
图1为实施例1制备的荧光聚乙烯微塑料的标准曲线；
图2为实施例1制备的荧光聚乙烯微塑料(PEMPs)荧光强度衰减曲线(0-7天)；
图3为实施例2制备的荧光聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料(PETMPs)的标准曲线；
图4为实施例2制备的荧光染色聚对苯二甲酸乙二醇酯在酸碱条件下的荧光衰减曲线(0-7天)。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为实施例1制备的荧光聚乙烯微塑料的标准曲线；图2为实施例1制备的荧光聚乙烯微塑料(PEMPs)荧光强度衰减曲线(0-7天)；图3为实施例2制备的荧光聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料(PETMPs)的标准曲线；图4为实施例2制备的荧光染色聚对苯二甲酸乙二醇酯在酸碱条件下的荧光衰减曲线(0-7天)。
本发明的目的是解决目前微塑料研究中存在的浓度测试时间长和成本较高的问题。该方法包括以下步骤：一、将染色剂和有机溶剂混合，制备染色工作液；二、将染色工作液与微塑料混合，热循环并振荡染色，过滤烘干得到荧光染色微塑料；三、对未知样品进行染色并测量荧光强度，采用荧光染色微塑料浓度与荧光强度之间的标准曲线，分析未知样品中微塑料的质量浓度。微塑料荧光染色与浓度分析的结果表明，该方法能准确定量溶液中微塑料的质量浓度。本发明具有操作简单、成本低、分析速度快的优点，提供了一种流程短、快速便捷的微塑料定量分析方法，为环境中微塑料的迁移转化与归趋研究提供了可靠的研究手段。
本发明提供一种制备荧光染色微塑料的热循环方法与浓度分析方法，包括了以下步骤：
步骤1)制备染色剂溶液：将尼罗红在有机溶剂中溶解，制备染色工作液；步骤2)染色处理：将微塑料在染色工作液中进行染色，加热震荡并快速冷却，过滤并干燥储存；步骤3)浓度分析方法：使用荧光分光光度计测定并绘制微塑料浓度与荧光强度的标准曲线，对微塑料浓度进行分析。
本发明中，在制备染色剂溶液的步骤中，所述尼罗红的浓度范围为10-100mg/L。
在本发明中，在制备染色剂溶液中，有机溶剂指的是甲醇、正己烷、三氯甲烷。
在本发明中，在染色处理中，通过加热至预定温度并快速冷却，以达到强化染色的效果，加热温度范围为室温(25℃)-70℃，冷却温度范围为0-4℃。
在本发明中，在染色处理中，加热过程需要在磁力搅拌器上搅拌或者超声震荡。
在本发明中，所述加热染色时间为30min，快速冷却染色时间为10min。
在本发明中，在染色处理中，热循环染色过程后，使用孔径为0.45μm的有机系滤膜，真空抽滤微塑料溶液，用去离子水清洗3次，留下荧光染色微塑料在滤膜上。
在本发明中，所述浓度分析方法的具体步骤为：用制备好的具有浓度梯度的微塑料溶液，使用荧光分光光度计测定溶液的荧光强度，绘制标准曲线，通过对待测样品染色并测定荧光强度，可以实现样品中微塑料的浓度分析。
以下，详细说明本发明的具体操作步骤：
a)将10mg尼罗红染料溶解在100mL有机溶剂(甲醇或正己烷或三氯甲烷)中制备染色工作液，尼罗红浓度为100mg/L。
b)将0.5g微塑料固体(聚乙烯或聚苯乙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料)重悬浮在50mL体积比是1∶1的超纯水和二甲基亚砜混合溶液中。
c)向微塑料悬浮液加入2mL染色工作液，并震荡加热至75℃，持续染色30min。
d)微塑料溶液加热预定时间后，立刻放入冰水浴中冷却10min，利用热胀冷缩的特性，将染料分子固定在微塑料表面结构中，以增强微塑料的染色效果。
e)将荧光染色微塑料通过孔径为0.45μm的有机系滤膜真空抽滤，用去离子水冲洗3次，直到滤液澄清，收集滤膜上的荧光染色微塑料，并在70℃烘箱中烘干。
f)使用荧光分光光度计，在432nm波长处激发染色微塑料，并测量染色微塑料在508-514nm波长处的荧光强度，绘制微塑料质量浓度与荧光强度之间的标准曲线。
g)使用荧光分光光度计，测量待测样品中染色微塑料的荧光强度，根据标准曲线可计算微塑料的浓度。
实施例1
实施例1的制备荧光染色聚乙烯微塑料(Polyethylene microplastics，缩写PEMPs)的热循环方法与浓度分析方法，包括如下步骤：
将尼罗红加入到甲醇中，制备染色工作液；将聚乙烯微塑料加入到染色工作液中，热循环染色预定时间，将染色溶液通过滤膜真空抽滤，留下制备的荧光聚乙烯微塑料样品，烘干保存。具体步骤为：将10mg尼罗红加入到100mL甲醇中，制备浓度是100mg/L的尼罗红染色工作液。将0.5g聚乙烯微塑料重悬浮在50mL体积比是1∶1的超纯水和二甲基亚砜混合溶液中，加入2mL染色工作液，将溶液加热到70℃震荡30min，达到预定加热时间后，将溶液在冰水浴(0-4℃)中快速冷却，以强化染色效果。热循环染色后，将微塑料溶液通过0.45微米的滤膜(有机材质)真空抽滤，用去离子水冲洗3次，直到滤液澄清，收集聚乙烯荧光染色微塑料，烘干4小时。使用荧光分光光度计，绘制不同浓度的聚乙烯荧光染色微塑料与荧光强度之间的标准曲线。结果表明，标准曲线的相关系数R2达到0.995，对于已知浓度为109.0mg/L的微塑料溶液进行检测，本方法检测的微塑料质量浓度结果为111.5mg/L，说明本方法的定量结果准确可信。在0-7天的时间内，聚乙烯荧光染色微塑料的荧光强度保持在初始荧光强度的86.46％-112.77％之间，说明本方法制备的聚乙烯染色微塑料的荧光稳定性强。
实施例2
实施例2的制备荧光染色聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料(Polyethyleneterephthalate microplastics，缩写PETMPs)的热循环方法与浓度分析方法，包括如下步骤：
将尼罗红加入到甲醇中，制备染色工作液；将聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料加入到染色工作液中，热循环染色预定时间，将染色溶液通过滤膜真空抽滤，留下制备的荧光聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料样品，烘干保存。具体步骤为：将10mg尼罗红加入到100mL甲醇中，制备浓度是100mg/L的尼罗红染色工作液。将0.5g聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料重悬浮在50mL体积比是1∶1的超纯水和二甲基亚砜混合溶液中，加入2mL染色工作液，将溶液加热到70℃震荡30min，达到预定加热时间后，将溶液在冰水浴(0-4℃)中快速冷却，以强化染色效果。热循环染色后，将微塑料溶液通过0.45微米的滤膜(有机材质)真空抽滤，用去离子水冲洗3次，直到滤液澄清，收集聚对苯二甲酸乙二醇酯荧光染色微塑料，烘干4小时。使用荧光分光光度计测量不同浓度聚对苯二甲酸乙二醇酯荧光染色微塑料的荧光强度，绘制微塑料浓度与荧光强度之间的标准曲线。结果表明，本方法制备的聚对苯二甲酸乙二醇酯荧光染色微塑料，标准曲线的相关系数R2达到0.997，对于已知浓度为130.0mg/L的微塑料溶液，使用本方法检测的微塑料质量浓度为133.3mg/L，说明本方法的定量结果准确可信。在0-7天的时间内，荧光聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料的荧光强度在不同酸碱条件下(pH＝3和pH＝10)保持在初始荧光强度的97.23％-102.29％之间，说明本方法制备的荧光聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料的荧光稳定性强。
本发明的方法使用浓度范围为10-100μg/mL的尼罗红工作液，相比于现有技术中使用的低浓度尼罗红工作液浓度范围，通过本发明的方法在荧光强度的检测中取得更优异的分析效果。
本发明方法中，由于采用了热循环染色的荧光染色方法，故不需要对尼罗红工作液通过有机膜过滤。
本发明方法中最终的定量检测手段是取水样直接通过荧光分光光度计进行检测荧光强度，故无需使用墨水染色的有机膜在显微镜下观察。本发明的方法的分析方法是使用荧光分光光度计，检测的是荧光微塑料发出的荧光强度，通过建立荧光强度与微塑料质量浓度之间的标准曲线，实现对微塑料质量浓度的定量分析。
通过本发明，得到染色效果稳定，通常使用尼罗红对微塑料的染色方法中，一般存在染色微塑料的染色效果不够稳定，荧光强度衰减快，抗酸碱腐蚀能力差的问题。而本方法通过热循环的染色手段，利用染剂分子的分子热运动特性，在加热中使染剂分子快速进入微塑料结构中，之后快速冷却，将染剂分子固定在微塑料结构中，实现了更稳定的染色效果与抗酸碱腐蚀的能力。为微塑料的科学研究提供了适用研究周期更长，酸碱范围更广的研究方法。
通过本发明的方法制备的荧光聚乙烯微塑料，荧光强度在0-7天的时间内，维持在初始荧光强度的86.46％-112.77％之间。说明本方法制备的荧光染色微塑料荧光强度相对稳定，荧光衰减慢。
通过本发明的方法制备的荧光聚对苯二甲酸乙二醇酯微塑料，在酸性条件(pH＝3)和碱性条件下(pH＝10)，在0-7天的时间里，荧光强度仍保持在初始强度的97.23％-102.29％之间，说明本方法制备的荧光染色微塑料抗酸碱能力强。
通过本发明，染色速度快，热循环染色过程只需要加热过程30min，冷却过程10min，就可以实现尼罗红对微塑料的稳定染色。制备荧光染色微塑料的染色过程快，耗时短。
通过本发明，检测速度快，本发明的方法使用荧光分光光度计检测荧光强度，可以实现2min/每个样品。而使用荧光显微镜对微塑料定量检测的方法耗时长，因为包括了对荧光微塑料进行计数的过程。使用拉曼光谱分析仪/傅里叶红外光谱分析仪检测微塑料的检测方法耗时更长，平均几小时/每个样品，分析检测数据的过程也更耗时。
综上，本发明的突出特色是1)采用了热循环的染色方法，获得了染色效果更稳定的荧光微塑料；2)采用了荧光分光光度计，通过荧光强度分析微塑料质量浓度的方法，可以直接检测微塑料塑料的质量浓度，而不是对微塑料的数量进行定量分析。
需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种制备荧光染色微塑料的热循环方法，其特征在于包括以下步骤：
制备染色剂溶液步骤，将尼罗红在有机溶剂中溶解，制备染色工作液；
染色处理步骤，将微塑料在染色工作液中进行染色，加热震荡并快速冷却，过滤并干燥储存。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述尼罗红的浓度范围为10-100mg/L。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂选自甲醇、正己烷或三氯甲烷。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在染色处理步骤中，通过加热至预定温度并快速冷却，以达到强化染色的效果，加热温度范围为室温25℃～70℃，冷却温度范围为0～4℃。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在染色处理步骤中，加热过程需要在磁力搅拌器上搅拌或者超声震荡。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热染色时间为30min，快速冷却染色时间为10min。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在染色处理步骤中，热循环染色过程后，使用孔径为0.45μm的有机系滤膜，真空抽滤微塑料溶液，用去离子水清洗3次以上，留下荧光染色微塑料在滤膜上。
8.一种微塑料的质量浓度分析方法，利用权利要求1至7中任一项所述的微塑料的制备荧光染色微塑料的热循环方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备染色剂溶液步骤：将尼罗红在有机溶剂中溶解，制备染色工作液；
染色处理步骤：将微塑料在染色工作液中进行染色，加热震荡并快速冷却，过滤并干燥储存；
浓度分析步骤：使用荧光分光光度计测定并绘制微塑料浓度与荧光强度的标准曲线，对微塑料浓度进行分析。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述浓度分析的具体步骤为：用制备好的具有浓度梯度的微塑料溶液，使用荧光分光光度计测定溶液的荧光强度，绘制标准曲线，通过对待测样品染色并测定荧光强度，以实现样品中微塑料的浓度分析。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011643522.5A CN112730368A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种制备荧光染色微塑料的热循环方法与浓度分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011643522.5A CN112730368A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种制备荧光染色微塑料的热循环方法与浓度分析方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112730368A true CN112730368A (zh) | 2021-04-30 |
Family
ID=75609294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011643522.5A Pending CN112730368A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种制备荧光染色微塑料的热循环方法与浓度分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112730368A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115819433A (zh) * | 2022-09-05 | 2023-03-21 | 北京师范大学 | 含四苯乙烯单元的新型荧光化合物、制备方法及其在微塑料染色示踪检测中的应用 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105651748A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-06-08 | 南京大学 | 一种定量分析微塑料在水生生物体内富集分布的方法 |
| CN105675566A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-06-15 | 南京大学 | 定量分析微塑料在哺乳动物体内富集和分布的方法 |
| CN107966393A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-04-27 | 厦门大学 | 一种海水中微塑料含量和生物体吸收微塑料的测定方法 |
| CN108623825A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-09 | 海南热带海洋学院 | 海洋污染微塑料染色方法 |
| CN109253907A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-22 | 大连理工大学 | 一种利用尼罗红染色快速辅助检测水环境样品中微塑料的方法 |
| CN110006723A (zh) * | 2018-07-18 | 2019-07-12 | 广东海洋大学 | 一种基于热胀冷缩特性量化微塑料的荧光染色方法 |
| CN110108629A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-09 | 深圳市美信分析技术有限公司 | 一种日化品中微塑料颗粒的检测方法 |
-
2020
- 2020-12-30 CN CN202011643522.5A patent/CN112730368A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105651748A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-06-08 | 南京大学 | 一种定量分析微塑料在水生生物体内富集分布的方法 |
| CN105675566A (zh) * | 2016-01-25 | 2016-06-15 | 南京大学 | 定量分析微塑料在哺乳动物体内富集和分布的方法 |
| CN107966393A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-04-27 | 厦门大学 | 一种海水中微塑料含量和生物体吸收微塑料的测定方法 |
| CN108623825A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-09 | 海南热带海洋学院 | 海洋污染微塑料染色方法 |
| CN110006723A (zh) * | 2018-07-18 | 2019-07-12 | 广东海洋大学 | 一种基于热胀冷缩特性量化微塑料的荧光染色方法 |
| CN109253907A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-22 | 大连理工大学 | 一种利用尼罗红染色快速辅助检测水环境样品中微塑料的方法 |
| CN110108629A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-09 | 深圳市美信分析技术有限公司 | 一种日化品中微塑料颗粒的检测方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115819433A (zh) * | 2022-09-05 | 2023-03-21 | 北京师范大学 | 含四苯乙烯单元的新型荧光化合物、制备方法及其在微塑料染色示踪检测中的应用 |
| CN115819433B (zh) * | 2022-09-05 | 2024-06-07 | 北京师范大学 | 含四苯乙烯单元的荧光化合物、制备方法及其在微塑料染色示踪检测中的应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2007137654A (ru) | Способ, устройство и система для волюметрического подсчета белых клеток крови | |
| Chen et al. | Microfluidic chip-based liquid–liquid extraction and preconcentration using a subnanoliter-droplet trapping technique | |
| US5815262A (en) | Apparatus for parallelized two-photon fluorescence correlation spectroscopy (TPA-FCS), and the use thereof for screening active compounds | |
| Yudin et al. | A compact photon-correlation spectrometer for research and education | |
| CN107677656B (zh) | 一种比率荧光纳米探针及其应用 | |
| US20220119610A1 (en) | Preparation Method of Polyurethane-based Nano-silver SERS Substrate | |
| WO2023159532A1 (zh) | 一种基于荧光传感薄膜的微流体芯片检测有机磷农药的方法 | |
| CN109253907B (zh) | 一种利用尼罗红染色快速辅助检测水环境样品中微塑料的方法 | |
| CN103575709B (zh) | 一种高通量的环境污染物检测方法 | |
| CN112730368A (zh) | 一种制备荧光染色微塑料的热循环方法与浓度分析方法 | |
| Zhang et al. | Assessment of microplastics using microfluidic approach | |
| Lin et al. | A recyclable optical fiber sensor based on fluorescent carbon dots for the determination of ferric ion concentrations | |
| US7034941B2 (en) | Color detection using spectroscopic imaging and processing in random array of microspheres | |
| Park et al. | Counting the number of fluorophores labeled in biomolecules by observing the fluorescence-intensity transient of a single molecule | |
| CN110849854B (zh) | 采用BA-Eu-MOF复合材料测定Hg2+和CH3Hg+含量的方法 | |
| US20230122419A1 (en) | Luminescent sensor for nano/microplastics | |
| CN114854403A (zh) | 一种橙色荧光碳点及其制备方法和应用 | |
| CN113552105A (zh) | 一种检测有机膜污染的方法 | |
| Chen et al. | Investigating axial diffusion in cylindrical pores using confocal single‐particle fluorescence correlation spectroscopy | |
| CN102559879A (zh) | 一种定量测定rna和dna浓度及其比值的方法 | |
| CN114878286A (zh) | 一种荧光染色纳米生物质炭及其染色方法和浓度分析方法 | |
| Jian et al. | On-site portable single molecule fluorescence imaging device for high-sensitive and accurate target detection | |
| CN115791750B (zh) | 一种水凝胶柔性sers基底的制备方法及应用 | |
| CN116818741B (zh) | 一种联合pdms微孔芯片和sers用于功能单细胞筛选的方法 | |
| CN106872439A (zh) | 快速检测防老剂2246的表面增强拉曼光谱方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |