基于FTIR光谱技术对可生物降解材料中添加PE/EVA组分的定性定量分析

摘要：

以海南禁塑名录(第一批)中禁用不可降解塑料聚乙烯(PE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)为目标物,按不等质量梯度分别与聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)和聚乳酸(PLA)等可生物降解聚合物熔融共混,进行复合物中PE和EV A的定性定量分析研究,以期为市场监督禁塑组分的违规添加提供数据.傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合聚类分析,对PE-PBAT、EVA-PBAT、PE-PLA和EVA-PLA二元共混体系中的68个自制样品进行目标物鉴别及定量分析.结果表明,将所有光谱数据采用化学计量法分析研究,其聚类分析法可将样品分为3类,全波段下A=14,R2 X(cum)=0.997,Q2(cum)=0.992.FTIR解析以峰形和峰位置筛选定性特征峰,以峰强变化筛选定量特征峰,其中PE-PBAT和EVA-PBAT体系有定性特征峰2918和2850 cm-1,定量特征峰2918,2850,1714和727 cm-1;PE-PL A体系有定性特征峰2918,2850和718 cm-1,定量特征峰2918,2850和1747 cm-1,另外1460 cm-1谱带的强弱与组分比例不相关的特点可用于辅助定量;EV A-PL A体系包含定性特征峰2918,2850,1237和718 cm-1,定量特征峰2918,2850和1740 cm-1,红外定性分类结果与化学计量分析一致.进而探究峰强度比与禁塑组分含量的相关性,Spectrum Quant软件建立的定量模型表示:PBAT基共混材料的2918/727峰强度比与PE或EVA含量存在高度相关性,PE-PLA共混材料中2918/1460峰强比与PE含量存在高度相关性,EVA-PBAT共混材料中2918/1740峰强比与EVA含量有高度相关性;盲样验证显示残差值在±2.7％ 内.FTIR技术在禁塑组分PE和EVA定性定量分析中方法可靠,可实现简便快捷的半定量分析.

关键词：红外光谱技术、聚类分析、定性定量检测、一次性不可降解塑料

所属期刊栏目：42

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：海南省重点研发计划项目;海南省重点研发计划项目;海南省重点研发计划项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3380-3386