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傅里葉變換紅外光譜在生物降解塑料袋鑒別中的應(yīng)用

來源:瑞科和利(北京)科技有限公司   2024年11月21日 14:47  

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生物降解塑料袋相比較于普通塑料袋具有較好的使用特性,廢棄后可被環(huán)境微生物分解,同時具有較好的環(huán)保降解性及一定的食品安全性,在日常生活中得到廣泛使用。常見的生物降解塑料主要原料包括聚己二酸-對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚乳酸(PLA)及聚丁二酸丁二醇酯(PBS)等。實際生活中,有部分市售生物降解塑料袋的質(zhì)量較差,廠家在生產(chǎn)生物降解塑料袋過程中添加了碳酸鈣、滑石粉等粉體填料,用作提升塑料袋的使用性能。在制假售假、環(huán)境侵害、食品安全等較多案件通常涉及到生物降解塑料袋物證的檢驗鑒定。

生物降解塑料的鑒別檢測方法主要有紅外光譜法、拉曼光譜法、核磁共振波譜法、差示掃描量熱法及熱裂解色譜法等。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)是一種高效、無損的分析方法,其具有操作簡便、樣品的預(yù)處理過程較簡單,可用于生物降解塑料的定性分類、化合物結(jié)構(gòu)鑒定等。


利用賽默飛傅里葉變換紅外光譜儀Nicolet is5(現(xiàn)升級為Nicolet Summit X)采集了多個樣品在波數(shù)為4000~400cm-1范圍內(nèi)的透射光譜。對樣品平行測定5次FTIR光譜,計算并繪制相對標準偏差光譜,進行重現(xiàn)性檢驗。結(jié)果如圖1所示,5次平行實驗結(jié)果在等峰位處的特征峰、峰強基本一致,相對標準偏差光譜小于5%。結(jié)果表明,利用FTIR測定樣品的穩(wěn)定性較強、重現(xiàn)性檢驗較好。

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圖1 重現(xiàn)性檢驗結(jié)果

(a)樣品5次平行實驗結(jié)果?。ǎ猓┫鄬藴势罟庾V



        通過分析樣品的FTIR光譜圖發(fā)現(xiàn),生物降解塑料袋樣品的主要材質(zhì)為PBTA、PE,部分樣品添加了淀粉、碳酸鈣、滑石粉等物質(zhì)或粉末助劑。測定其FTIR光譜,計算并繪制相對標準偏差光譜,經(jīng)過分析得出:1號樣品的主要化學(xué)成分為PBAT、碳酸鈣及滑石粉;2號樣品的主要化學(xué)成分為PBAT、碳酸鈣、滑石粉及淀粉。

圖片

圖2部分PBTA材質(zhì)樣品的FTIR光譜

(a)1號樣品  (b)2號樣品

賽默飛傅里葉變換紅外光譜可檢驗生物降解塑料袋,重現(xiàn)性較好??焖龠M行成分分析、聚類分析。便于區(qū)分判別市場上的生物降解塑料袋成分。靈活、易用、高功能性的軟件,使新手或有經(jīng)驗的用戶都能輕松使用儀器,為生物降解塑料袋物案件現(xiàn)場物證分析提供更高效的分類參考。


參考文獻:

[1]陳壯,王云峰,俞文,等.傅里葉變換紅外光譜結(jié)合化學(xué)計量學(xué)的生物降解塑料袋鑒別分類[J].塑料,2024,53(04):179-184.




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