Elucidation of the mechanism of nanoparticulation of marine microplastics by observation and analysis of their surface morphology

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K21333
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 1101:Environmental analyses and evaluation, environmental conservation measure and related fields
• Research Institution: Shibaura Institute of Technology
• Principal Investigator: Seki Hironori 芝浦工業大学, SIT総合研究所, 准教授 (60533396)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: マイクロプラスチック / 表面分析 / ナノ分析 / 元素分析 / 水環境 / 光学観察 / 画像解析 / 薬品処理

Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on super microplastics with a size of less than 350 μm, which are very small and therefore difficult to collect and analyze, and established methods for their collection and nanoanalysis. As a result, a chemical treatment method for plankton was discussed. Observation and analysis methods for super microplastics were obtained. We conducted nanoanalysis using a micro-Raman spectrometer, scanning electron microscope, and elemental analysis to identify metallic elements attached to the super microplastics. In addition, we fabricated a large device for optical observation and obtained analysis methods for a large number of microplastics by combining an optical scanner and image analysis software.

Free Research Field

材料工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究を行ったことにより、サイズが非常に小さいため、水環境から捕集の困難な直径350μm以下のスーパーマイクロプラスチックを含むであろう水環境サンプルに対して、低金額で簡単な装置の組み合わせにより大量に捕集することができるようになった。また、得られたサンプルにはプランクトンやセルロースが大量に含まれ分離が必要になるがその薬品処理方法を得た。ナノ分析によりマイクロプラスチックに付着する元素情報の知見を得た。大量のマイクロプラスチックに対して光学観察を行うためのデバイスと得られた画像に対する画像解析手法を得た。