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Multiparameter characterisation of a nano-polypropylene representative test material with fractionation, light scattering, high-resolution microscopy, spectroscopy, and spectrometry methods

  • Reference and quality control materials with comparable physicochemical properties to nanoplastic contaminants present in environmental and food nanoplastics are currently lacking. Here we report a nanoplastic polypropylene material prepared using a top-down approach involving mechanical fragmentation of larger plastics. The material was found to be homogeneous and stable in suspension and has been characterised for average particle size, size distribution range, particle number concentration, polypropylene mass fraction and inorganic impurity Content using a wide range of analytical methods, including AF4, cFFF, PTA, (MA)DLS, MALS, SEM, AFM, TEM, STEM, EDS,Raman, ICP-MS and pyGC-MS. The material was found to have a broad size distribution, ranging from 50 nm to over 200 nm, with the average particle size value dependent on the technique used to determine it. Particle number concentration ranged from 1.7–2.4 × 1010 g−1 , according to PTA. Spectroscopy techniques confirmed that theReference and quality control materials with comparable physicochemical properties to nanoplastic contaminants present in environmental and food nanoplastics are currently lacking. Here we report a nanoplastic polypropylene material prepared using a top-down approach involving mechanical fragmentation of larger plastics. The material was found to be homogeneous and stable in suspension and has been characterised for average particle size, size distribution range, particle number concentration, polypropylene mass fraction and inorganic impurity Content using a wide range of analytical methods, including AF4, cFFF, PTA, (MA)DLS, MALS, SEM, AFM, TEM, STEM, EDS,Raman, ICP-MS and pyGC-MS. The material was found to have a broad size distribution, ranging from 50 nm to over 200 nm, with the average particle size value dependent on the technique used to determine it. Particle number concentration ranged from 1.7–2.4 × 1010 g−1 , according to PTA. Spectroscopy techniques confirmed that the material was polypropylene, with evidence of aging due to an increased level of oxidation. The measured mass fraction was found to depend on the marker used and ranged between 3 and 5 μg g−1 . Inorganic impurities such as Si, Al, Mg, K, Na, S, Fe, Cl and Ca were also identified at ng g−1 levels. Comparability and complementarity across the measurement methods and techniques is also discussed.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Dorota BartczakORCiD, Aneta SikoraORCiD, Heidi Goenaga-InfanteORCiD, Korinna AltmannORCiD, Roland Drexel, Florian MeierORCiD, Enrica Alasonati, Marc Lelong, Florence Cado, Carine Chivas-Joly, Marta Fadda, Alessio SaccoORCiD, Andrea Mario Rossi, Daniel Pröfrock, Dominik Wippermann, Francesco BarberoORCiD, Ivana FenoglioORCiD, Andy M. BoothORCiD, Lisbet Sørensen, Amaia Igartua, Charlotte WoutersORCiD, Jan MastORCiD, Marta Barbaresi, Francesca RossiORCiD, Maurizio Piergiovanni, Monica Mattarozzi, Maria Careri, Thierry CaebergsORCiD, Anne-Sophie PietteORCiD, Jeremie ParotORCiD, Andrea Mario GiovannozziORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Environmental Science: Nano
Jahr der Erstveröffentlichung:2026
Organisationseinheit der BAM:6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Royal Society of Chemistry (RSC)
Erste Seite:1
Letzte Seite:15
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Analytics; Nanoplastics; Polypropylene; Reference material; Scattering methods
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Chemie und Prozesstechnik / Chemische Charakterisierung und Spurenanalytik
Material
Material / Advanced Materials
Umwelt
Umwelt / Umwelt-Material-Interaktionen
DOI:10.1039/D5EN00917K
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-654680
ISSN:2051-8153
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:05.02.2026
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:23.02.2026
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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