微塑料污染，早已不是 “环境小众话题”—— 每年至少 1400 万吨塑料涌入自然环境，在 UV 光、机械作用下裂解为≤5mm 的微塑料（MPs），渗透进河流、土壤，甚至进入人体食物链。然而，世界卫生组织（WHO）指出，当前微塑料检测仍面临两大核心痛点：缺乏国际统一标准方法，且传统技术难以兼顾 “精准识别” 与 “检测效率”（如 FTIR 难测

近日，《Spectrochimica Acta Part A》刊登的一项研究，为微塑料检测提供了 “技术全景图”，其中拉曼光谱技术的优化应用，更是为行业带来了突破性解决方案 —— 从有色塑料到含炭黑的黑色塑料，从慢速 mapping 到快速筛查，拉曼技术正在重新定义微塑料检测的 “精度与速度”。

有色/炭黑塑料难识别？拉曼波长选对是关键

环境中的微塑料并非 “清一色”—— 消费后塑料常含色素、荧光添加剂，尤其是炭黑塑料（广泛用于 UV 防护、性能增强），一直是检测 “老大难”：传统 532nm 绿色激光易受荧光干扰，785nm 红色激光虽能应对多数有色塑料，却对炭黑颗粒束手无策。

研究团队针对 67 个有色塑料颗粒（含炭黑、蓝色、棕色等），测试了三种拉曼激发波长的表现，结果令人瞩目：

Deep-UV 拉曼的突破之处在于：色素的荧光发射波长多 > 270nm，而 248.6nm 激发的拉曼信号可完全规避这一干扰；更重要的是，它能一次性覆盖 “指纹区”（700-1800cm⁻¹，聚合物特征峰）与 “C-H 伸缩区”（2600-3200cm⁻¹），即使炭黑导致部分信号噪声，仍能通过特征峰匹配确认聚合物类型（如 PP、PE）。

效率革命：从 5 小时到 22 秒！SRS 拉曼开启快速筛查模式

传统自发拉曼 mapping 效率低下 —— 研究中，仅 10000 像素的小区域检测就需 5 小时，难以满足批量环境样品（如河流悬浮物、沉积物）的检测需求。

而受激拉曼散射（SRS）技术的出现，直接将效率提升了 “数个数量级”：

22 秒即可完成 1024×1024 像素扫描（覆盖 331.8μm×331.8μm 区域）；

虽需多 z 高度扫描（适配不同尺寸颗粒）和多波数设置（识别聚合物），但整体速度仍比自发拉曼快 2-3 个数量级，特别适合环境样品的 “快速批量筛查”。

 图1：Z-聚焦对MPs的SRS检测的影响，用不同只寸的参考PE颗粒进行测试。上行:不同深度的PE颗粒的明亮场图像，与下行相对应。下行:在1294cm-1(935.4nm)不同深度对PE颗粒进行SRS分析的灰度图像。数据处理:SRS图像被增强，亮度增加40%，对比度增加，以提高可见性。粒子的估计大小:1:170微米，2:100微米，375微米，4:10微米。帧尺寸:331.8微米，331.8um(x，y)，0.32微米像素大小。扫描时间:22.45秒。扫描时间:100微米。

实战方案：荧光预筛 + 拉曼确认，环境样品检测效率翻倍

研究还提出了一套 “强强联合” 的检测流程：尼罗红荧光预筛选 + 拉曼点测，完美平衡 “效率” 与 “精度”：

预筛选：用优化的尼罗红染色方案（2.5ppm 浓度、0.25% 丙酮水、15 分钟染色），通过荧光显微镜快速定位微塑料，并基于 “荧光指数（FI）” 粗分为极性（FI1.66，如 PE、PP）；

图2：尼罗河红染色后的荧光颜色作为聚合物极性的指示剂。左图:PA(A)、PET(B)、PMMA(C)、PS(D)、PE(E)和PP(F)的荧光显微镜图像概览，这些材料在2.5ppm尼罗红溶液中染色1小时后拍摄(dexc.=450-490nm，^em.=LP>515nm)。PE和PP的测量使用了较短的曝光时间以避免饱和。右图显示了聚合物极性(以接触角表示)对荧光指数的影[31].PAD(■),PET(♥),PMMA(△),PS(◊),PE(○)和PP(★).误差条:标准差(n=9)。标尺:250微米。

精准确认：针对荧光定位的颗粒，用 785nm 拉曼（多数样品）或 Deep-UV 拉曼（含炭黑样品）进行点测，确认聚合物类型，排除有机杂质假阳性。

图3：荧光显微镜图像，显示尼罗红染色悬浮物质样本中检测到的微颗粒物(dexe.=450-490 nm和2em.=LP>515nm)。A.球形颗粒(曝光时间=20毫秒)，其拉曼光谱在A2中以黄色显示，并附有PS参考光谱(紫色，曝光时间1秒，3次累积，100%LP)。B.不规则颗粒(曝光时间=20毫秒)，其拉曼光谱B2中以黄色显示，并附有PE参考光谱(紫色，曝光时间1秒，3次累积，100 %LP)。拉曼光谱已归一化，并进行了垂直偏移以增强清晰度。 比例尺:100微米。

图4：使用深紫外拉曼光谱法对粉色粒子编号46(1)和黑色粒子编号67(2)进行识别。PE(粉色)和PP(蓝色)的参考光谱以及粒子的光谱(黑色)。A.从350至3200 cm^-1的总光谱。B.从700至1800cm^-1的指纹区。C.从2600至3200cm^-1的C-H伸缩区。

这套流程不仅避免了 “无差别拉曼 mapping” 的耗时，更通过 “预筛-确认” 的组合，将环境样品（如莱茵河悬浮物）的检测效率提升 3 倍以上。

我们的解决方案：让前沿拉曼技术落地环境检测

基于这项最新研究成果，我们的拉曼仪器已实现 “全场景适配”，为环境监测机构、科研单位提供定制化方案：

1. 炭黑塑料专项方案：Deep-UV 拉曼显微镜

配置 248.6nm NeCu 激光，专为含炭黑、高荧光添加剂的塑料设计；

单次扫描覆盖 350-3200cm⁻¹ 全波数，无需多次调谐，满足 PP、PE、PET 等常见聚合物的精准识别。

2. 批量样品快速方案：785nm 拉曼 + 荧光整合系统

集成 785nm 红色激光（低荧光干扰）与蓝光荧光模块（尼罗红染色检测），实现 “预筛-确认” 一站式操作；

自动化软件支持颗粒定位、光谱匹配、数据导出，减少人工干预，适合第三方检测实验室日常分析。

3. 科研深度方案：SRS 拉曼成像系统

基于 1064nm Stokes 光+532nm 泵浦光设计，22秒完成高分辨率成像；

支持多Z高度扫描、多波数 multiplexing，满足微塑料尺寸分布、聚合物类型的快速统计分析。

结语：以技术之力，守护无 “塑” 环境

微塑料检测的进步，离不开 “从实验室到现场” 的技术转化。这项发表于国际顶刊的研究，不仅验证了拉曼技术在微塑料检测中的核心价值，更为行业提供了可落地的 “技术路线图”。

如果您正在面临有色塑料、炭黑塑料的识别难题，或希望提升批量样品的检测效率，欢迎联系我们 —— 我们将为您提供专属解决方案，附赠完整研究文献（2024《Spectrochimica Acta Part A》原文），与您一同推动环境微塑料检测技术的创新与应用！

参考文献：

Optimization of sample preparation, fluorescence-and Raman techniques for environmental microplastics[J]. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 319, Article 124537.  DOI：10.1016/j.saa.2024.124537

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