Invecchiamento artificiale di microplastiche e analisi con tecniche Raman avanzate

Le microplastiche sono un contaminante emergente ubiquitario che sta destando sempre più preoccupazione a livello mondiale a causa dei possibili effetti nocivi sugli esseri viventi. Negli ultimi anni si osserva un crescente interesse, sia da parte della comunità scientifica che dal legislatore, in merito ai loro effetti tossicologici ed allo sviluppo di tecnologie e metodologie per la loro determinazione e quantificazione in differenti matrici. Riguardo quest’ultimo aspetto, ovvero quello delle metodologie analitiche, una delle più importanti difficoltà sta nella grande variabilità delle microplastiche, in termini di materiali, forme e specie adsorbite, che ne modificano notevolmente le proprietà. Per questo stesso motivo, non sono ancora disponibili sul mercato del campioni standard di micro- e nanoplastiche da usare per lo sviluppo e validazione dei metodi di analisi. Questo elaborato di tesi si prefigge lo scopo di sviluppare un modello di invecchiamento di particelle micrometriche di una varietà di materiali polimerici commerciali, allo scopo di avvicinarsi alle analoghe microplastiche rinvenute come contaminanti ambientali. I metodi utilizzati per l’invecchiamento sono l’ultrasonicazione e l’esposizione a radiazione solare simulata ad alta intensità, richiamando quindi due tipici stress naturali (erosione meccanica e fotodegradazione). I campioni vengono caratterizzati con tecniche di microscopia (ottica ed elettronica) e di spettro-microscopia (micro-Raman). Inoltre, in questa tesi viene anche presentato lo sviluppo di una tecnologia di labeling di nanoplastiche ad opera di nanoparticelle di Au con proprietà SERS. Questa metodologia si è dimostrata altamente efficace e selettiva rispetto a particelle di equivalenti dimensioni ma di materiale inorganico e permette la riduzione dei tempi di analisi al micro-Raman di comuni filtri di allumino-silicati fino a quasi due ordini di grandezza.