Probing Mineral-Organic Interfaces in Soils and Sediments Using Optical Photothermal Infrared Microscopy

矿物 有机质 光热治疗 粘土矿物 红外线的 红外显微镜 显微镜 土壤水分 化学 材料科学 环境化学 矿物学 环境科学 纳米技术 光学 土壤科学 冶金 物理 有机化学
作者
Floriane Jamoteau,Mustafa Kansiz,Miriam Unger,Marco Keiluweit
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c09258
摘要

Interactions among microbes, minerals, and organic matter are key controls on carbon, nutrient, and contaminant dynamics in soils and sediments. However, probing these interactions at relevant scales and through time remains an analytical challenge due to both their complex nature and the need for tools permitting nondestructive and real-time analysis at sufficient spatial resolution. Here, we demonstrate the ability and provide analytical recommendations for the submicron-scale characterization of complex mineral-organic microstructures using optical photothermal infrared (O-PTIR) microscopy. Compared to conventional infrared techniques, O-PTIR spectra collected at submicron resolution of environmentally relevant mineral and organic reference compounds demonstrated similar spectral quality and sensitivity. O-PTIR detection sensitivity was greatest for highly crystalline minerals and potentially for low molecular weight organic compounds. Due to photothermal effects, O-PTIR was more sensitive toward organics than minerals compared to conventional IR approaches, even when organics were mineral-bound. Moreover, O-PTIR resolved mineral-bound and unbound organics in a complex mixture at submicron (<500 nm) resolution. Finally, we provide best practices for artifact-free analysis of organic and mineral samples by determining the appropriate laser power using damage thresholds. Our results highlight the potential of O-PTIR microscopy for nondestructive and time-resolved analysis of dynamic microbe-mineral-organic matter interactions in soils and sediments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2275523154完成签到,获得积分10
刚刚
喵喵完成签到,获得积分10
刚刚
白子墨发布了新的文献求助30
刚刚
asia发布了新的文献求助20
1秒前
刚子完成签到 ,获得积分0
1秒前
虚幻的八宝粥完成签到,获得积分10
1秒前
WN完成签到,获得积分10
3秒前
小马甲应助123采纳,获得10
4秒前
华仔应助李呆采纳,获得10
4秒前
传奇3应助暴躁的小笼包采纳,获得10
4秒前
传统的霆发布了新的文献求助10
5秒前
小羊羊完成签到,获得积分10
6秒前
Lucas应助ATYS采纳,获得10
6秒前
6秒前
Judy完成签到,获得积分20
6秒前
从容紫寒完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
琳雨发布了新的文献求助30
9秒前
andritan92发布了新的文献求助10
9秒前
Hh完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
许许发布了新的文献求助10
10秒前
白兰完成签到,获得积分10
10秒前
xinxin完成签到,获得积分10
10秒前
ATK完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
王0你萌完成签到 ,获得积分10
11秒前
王三石完成签到,获得积分10
11秒前
zhangHL完成签到 ,获得积分10
11秒前
梦鱼完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
慕青应助NuyGinX采纳,获得10
12秒前
LLL完成签到,获得积分10
12秒前
hanyy完成签到,获得积分10
12秒前
熠熠完成签到,获得积分10
12秒前
Dssaadji发布了新的文献求助10
12秒前
LUCKY完成签到,获得积分20
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Child and Adolescent Psychology 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7418576
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9022341
关于积分的说明 19218862
捐赠科研通 7049089
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3234625
关于科研通互助平台的介绍 2397613
邀请新用户注册赠送积分活动 2216733