Ταυτοποίηση μικροπλαστικών με χρήση της υπέρυθρης φασματοσκοπίας FTIR

Μανωλακάκης, Χρήστος

Identification of microplastics using FTIR infrared spectroscopy

Διπλωματική εργασία

Author

Μανωλακάκης, Χρήστος

Date

2024-07-18

Advisor

Ganetsos, Theodore

Ταυτοποίηση μικροπλαστικών με χρήση της υπέρυθρης φασματοσκοπίας FTIR (889.4Kb)

Keywords

Μικροπλαστικά ; Υπέρυθρη φασματοσκοπία ATR FTIR ; Ταυτοποίηση πολυμερών ; Περιβαλλοντική ρύπανση ; Ανακύκλωση πλαστικών ; Βιολογικές επιπτώσεις ; Τοξικές ουσίες ; Διεθνής συνεργασία ; Ανάπτυξη προτύπων ; Διαχείριση αποβλήτων

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τη χρήση της υπέρυθρης φασματοσκοπίας Fourier Transform Infrared (FTIR) για την ταυτοποίηση και ανάλυση μικροπλαστικών στο περιβάλλον. Η FTIR προσφέρει ακριβή και ευαίσθητη ανάλυση της χημικής σύνθεσης των πλαστικών μέσω των δονητικών ιδιοτήτων των χημικών δεσμών τους. Παρά τα πλεονεκτήματα, όπως η ταχύτητα και η μη καταστροφική φύση της, η FTIR αντιμετωπίζει προκλήσεις όπως η αλληλοεπικάλυψη κορυφών απορρόφησης και η παρεμβολή οργανικών και ανόργανων ρύπων. Η εργασία αυτή ανασκοπεί επιλεγμένες έρευνες που χρησιμοποίησαν την FTIR και αναλύει τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς της τεχνικής. Προτείνεται η ανάπτυξη προτύπων πρωτοκόλλων για τη βελτίωση της συγκρισιμότητας των αποτελεσμάτων, η συνδυαστική χρήση της FTIR με άλλες φασματοσκοπικές τεχνικές, και η βελτίωση της τεχνολογίας των ανιχνευτών για την αύξηση της ευαισθησίας. Τέλος, η εργασία επισημαίνει την ανάγκη για διεθνή συνεργασία και ανάπτυξη τεχνολογιών για την απομάκρυνση μικροπλαστικών από το περιβάλλον. Η κατανόηση των βιολογικών, τοξικών, κοινωνικών και οικονομικών επιπτώσεων των μικροπλαστικών είναι κρίσιμη για την ανάπτυξη αποτελεσματικών πολιτικών και στρατηγικών διαχείρισης, συμβάλλοντας έτσι στην προστασία των οικοσυστημάτων και της ανθρώπινης υγείας.

Abstract

This thesis examines the use of Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy for the identification and analysis of microplastics in the environment. FTIR offers accurate and sensitive analysis of the chemical composition of plastics through the vibrational properties of their chemical bonds. Despite advantages such as its speed and non-destructive nature, FTIR faces challenges such as overlapping absorption peaks and interference of organic and inorganic contaminants. This paper reviews selected research that used FTIR and analyzes the advantages and limitations of the technique. The development of standard protocols to improve the comparability of results, the combined use of FTIR with other spectroscopic techniques, and the improvement of detector technology to increase sensitivity are suggested. Finally, the paper highlights the need for international cooperation and development of technologies to remove microplastics from the environment. Understanding the biological, toxic, social and economic impacts of microplastics is critical to the development of effective policies and management strategies, thereby helping to protect ecosystems and human health.