解决方案
Window to the Nano World
自20世纪以来,塑料和石油基产品极大地提高了日常生活的便利性。轻量级且价格低廉的一次性产品已深度融入现代社会,但也导致了严重的环境问题。为此,环保产业在资源流通、碳减排和可生物降解材料开发方面迅速增长。
一个具有代表性的例子是可生物降解的吸管,旨在替代传统的塑料吸管。尽管塑料吸管可能需要数百年才能分解,但已开发出用于减少环境影响的替代品,例如纸吸管、由玉米淀粉制成的聚氨酯和甘蔗纤维吸管。这些材料在自然条件下可以更快地分解,或通过堆肥过程进行回收。
乍一看,纸吸管和聚酯吸管可能与传统塑料吸管相似。然而,当从微观层面观察到时,它们的基本物质差异会变得更加清晰。为了分析这些结构差异,EM-40 tabletop SEMCOXEM的EM-40台式桌面SEM被用于观测纳米尺度的表面微结构。
EM-40 专为快速便捷地分析多个样品而优化,支持高达 25 万×的放大倍率。此外,EDS紧凑型EDS集成可实现高分辨率结构成像和元素成分分析。
- 样品制备过程
由塑料、纸张或可生物降解材料制成的吸管通常具有导电性,这意味着电子在SEM观测过程中无法轻易从表面消散。为防止充电效果并获得稳定的SEM图像,样品表面应涂覆一层细状导电金属层。
步骤1 将秸秆样品裁剪至SEM支架尺寸。
步骤2 使用导电材料(如碳胶带或银膏)将样品安装到支架上。
步骤3 SPT-20将安装的样品放入SPT-20溅水涂层中,并涂抹Pt或Au涂层。
步骤4 涂布后,将样品装入EM-40,疏散腔室,并观察表面结构。
- SEMSEM图片
[环保秸秆]
塑料吸管
使用SEM观察到环保吸管和传统塑料吸管。塑料吸管表面相对光滑,因为在制造过程中,石油基聚合物会通过光滑的模具熔化并挤出。
相比之下,这种环保吸管由于其植物源纤维成分,表面结构粗糙且不规则。紧密交织的光纤网络产生了明显的表面纹理和凹槽。这些表面特征可以增加微生物和酶附着的面积,有助于加快生物降解过程。
- EDS分析
环保吸管通过碳胶带安装在样品支架上,随后通过元素映射分析来评估检测到的元素分布。
从吸管表面检测到了碳、氧气、硅和镁。