综述：微塑料检测的新兴分析前沿：从光谱学到智能传感技术

这篇综述系统评述了微塑料（MPs）和纳米塑料（NPs）检测技术的最新进展，涵盖振动光谱（μ-FTIR、μ-Raman、SRS）、质谱（Py-GC-MS、TED-GC-MS）和电化学传感（EIS、PEC）等跨学科方法，重点探讨了人工智能（AI）辅助的智能传感器、微流控芯片和便携式设备的开发挑战与未来方向。

　　

微塑料检测的新兴分析前沿

引言

微塑料（<5 mm）和纳米塑料（<1 μm）已成为全球性污染物，分布于海洋、土壤、大气及生物体内。其复杂的物理化学特性（如聚合物组成、表面化学）和低环境浓度使得检测面临巨大挑战，亟需高灵敏度、高通量的分析方法。

光谱与质谱技术

傅里叶变换红外光谱（FT-IR）：通过分子振动指纹识别聚合物，但受限于~10 μm的检测下限和有机基质干扰。拉曼光谱结合表面增强技术（SERS）可将灵敏度提升至亚微米级，但荧光背景干扰仍需克服。热裂解-气相色谱-质谱（Py-GC-MS）能定量复杂混合物，但破坏样品且无法提供形貌信息。

电化学与智能传感

电化学阻抗谱（EIS）和差分脉冲伏安法（DPV）通过聚合物-电极界面作用实现实时检测，纳米结构催化剂（如NiMoO₄）可增强信号。人工智能（如SpecATNet神经网络）与光谱/电化学数据结合，显著提升分类准确性和自动化水平。

前沿设备与挑战

微流控芯片整合纳米液滴捕获与拉曼成像，实现单颗粒分析；智能手机辅助的光电化学传感器（如CuCo₂S₄/Fe₃O₄）可同时检测塑化剂等污染物。当前瓶颈包括纳米塑料痕量检测、标准物质缺失及跨平台方法标准化。

未来方向

开发多模态传感器阵列、抗污染便携设备，并建立全球监测数据网络，以应对可降解塑料、轮胎磨损颗粒等新兴污染物的分析需求。