環境中のナノプラスチックの化学的特性を解析する手法を新たに開発：研究開発の最前線

芝浦工業大学は、マイクロバブルと原子間力顕微鏡、赤外吸収分光法を組み合わせて、ナノプラスチックの化学的特性を解析する新手法を開発した。開発したAFM-IRにより、ナノ粒子の分子構造の情報を高精度に計測できる。

[MONOist]

　芝浦工業大学は2025年1月15日、マイクロバブルと原子間力顕微鏡（AFM）、赤外吸収分光法（IR）を組み合わせて（AFM-IR）、ナノプラスチック（NPs）の化学的特性を解析する新手法を開発したと発表した。東レリサーチセンター、山形大学、東洋大学、東北大学との共同研究による成果だ。

　水中のNPsは、サイズが小さく微量のため、生物への影響や環境中での挙動が解明されていない。今回の研究では、ナノ秒レーザーアブレーションにより、サイズが50〜500nmのナノ粒子を低密度ポリエチレン（LDPE）フィルムから取得することに成功した。

　得られたナノ粒子は濃度が低いため、マイクロバブルを用いて粒子を濃縮することで回収した。これをセレン化亜鉛（ZnSe）基板上に配置し、AFM-IRで解析した。AFM-IRはナノレベルでの局所的な化学的特性を分析可能で、ナノ粒子の分子構造の情報を高精度に計測できる。こうしたプロセスから、NPsの酸化反応の進み具合を追跡し、NPsと物質との相互作用を把握できるようになる。

水中の極めて微量なNPsをバブル集積し、その化学的特性を評価するプロセス［クリックで拡大］ 出所：芝浦工業大学

　AFM測定では、LDPEナノ粒子が球状になっているものや、粒子が凝集したり、形状が歪んでいるものが確認できた。赤外吸収スペクトルの分析では、小さい粒子で酸化反応がより進んでいる傾向が示された。

　ナノ粒子の化学的特性の変化について新しい知見を得られるようになったことで、環境中のNPsの化学的特性に関する研究の発展が期待される。

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