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Portman785便携式拉曼光谱仪在塑料鉴别中的应用

发布日期:2023-08-02    

一、研究背景

塑料在给人们的生产生活提供便利的同时,也给环境带来了大量的塑料废弃物。据统计,1950~2015年间全球的塑料垃圾约为63亿吨。塑料污染正成为陆地生态系统最严重的威胁之一,并已引起全球政府和科学界的广泛关注。从2008年提出“禁塑令”到现在,禁塑政策都在一步步扎实推进。塑料,按理化分类可分为热固性塑料和热塑性塑料。热塑性塑料是一类应用最广的塑料,年产量较大,生产成本低,在一定的温度条件下,能软化或熔融成任意形状,冷却后形状不变。热塑性塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯等均是不可降解的高分子材料,但是重塑性强,因此对废旧塑料进行回收再利用有利于解决环境污染问题,使资源得到充分利用。然而,要想取得理想的回收效果,对这些材料进行鉴别分类就显得尤为重要。


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常用热塑性塑料的主要鉴别方法有外观鉴别、加热鉴别、燃烧试验鉴别、密度鉴别等,这些方法受到检测者主观因素的干扰,或操作步骤复杂,检测时间久,并且具有破坏性。因此,找到一种快速无损的方法对塑料进行鉴别很有必要。拉曼光谱作为一种振动光谱,具有非破坏性、无标记、高空间分辨率和低水干扰的特点,可用于内部成分的检测以及物质鉴别,已经被越来越多的应用到物质的检测识别中。本文使用如海光电自主研发的Portman785便携式拉曼光谱仪12种热塑性塑料进行了鉴别。

二、测试样品及实验仪器搭建

本次检测使用如海光电Portman785便携式拉曼光谱仪对12种热塑性塑料进行检测
1、测试样品


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2、仪器搭建

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三、实验结果

测试条件:Portman便携式拉曼光谱仪,中心波长785 nm

本实验首先使用Portman785采集12种塑料拉曼信号,采集信号后对数据进行预处理,利用预处理数据建立12种塑料拉曼信息谱库,再结合如海HQI算法实现12种不同塑料样品的鉴别区分。物质测试信息见下表。

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利用上述测试结果建立拉曼谱库,并采用如海光电自研的HQI算法进行识别,识别率可以达到100%。图5-6HQI识别结果。

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5 HQI识别结果

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6 HQI识别结果

四、实验结论

本实验利用如海Portman785便携式拉曼光谱仪检测了12种热塑性塑料,测试数据与HQI算法结合后可实现不同种类的热塑性塑料鉴别。

五、参考文献

[1]曹艳晓,陈田甜,陈诺等.大塑料和微塑料对土壤性质与镉生物有效性的影响[J].中国环境科学,2023:1-13.

[2] Pei W, Hu R, Liu H, et al. Advanced Raman spectroscopy for nanoplastics analysis: Progress and perspective[J]. TrAC Trends in Analytical Chemistry, 2023, 166.

[3] 杨俊秋.常用热塑性塑料的鉴别与回收再利用[J].塑料制造2007(05):116-119.

六、产品推荐


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1、产品简介

Portman785便携式拉曼光谱仪是一款高性能的小型化拉曼光谱仪;结构简单,快速检测,可满足实验室、野外以及工业现场等多种实验场景。预留USB和串口通信,方便多功能系统集成。便携式拉曼光谱仪广泛应用于食品安全、国防安全、珠宝鉴定、医药等需对原材料快速筛选、现场快速检测及物质分析鉴定等行业

2、产品特点

  • 便携快速,搭建简单:可以快速根据场景搭建适合应用的产品组合;

  • 高分辨率;

  • 丰富采样配件:可以满足微区成像和在线反应监控等多种复杂场景;

  • 稳定性和重复性高:适合长时间检测和监控;

  • 支持单次采集、连续采集、周期采集三种工作模式

  • 软件功能丰富:配置丰富光谱处理分析算法且软件支持乙腈,硅片等校准物质进行波长校准