在過去的幾十年中,，塑料垃圾已成為危害環(huán)境的主要污染物。實(shí)施了12年的“限塑令”已于2020年12月底在部分城市升級(jí)為“禁塑令”,，30多地 “禁塑令”槍響,。
由于多數(shù)塑料粒子和塑料制品的成分從外觀上很難區(qū)分，但是在不少應(yīng)用場景下快速識(shí)別塑料成分卻是個(gè)必須的過程,，例如塑料制品回收,、塑料粒子進(jìn)料檢驗(yàn)、進(jìn)貨檢驗(yàn)等。目前,，對(duì)塑料的分析方法主要有目視分析法,、光譜法 （如傅立葉變換紅外光譜法和拉曼光譜法）、熱分析法以及其他分析方法等 （如質(zhì)譜法以及掃描電子顯微鏡-能譜儀聯(lián)用法）,。其中,，拉曼光譜分析，由于具有無破壞性,、低樣品量測試,、高通量篩選等特點(diǎn)，成為檢測和鑒別塑料的主要分析技術(shù)之一,。
卓立漢光手持式拉曼光譜儀便攜,，可以高效快速地對(duì)塑料制品進(jìn)行分析，此外,，儀器搭載的實(shí)用軟件和簡單的操作方式,，使得用戶不需要擁有任何專業(yè)的分析化學(xué)知識(shí)，就可在現(xiàn)場應(yīng)用中使用手持式拉曼設(shè)備,，方便非光譜專業(yè)人員在現(xiàn)場進(jìn)行快速鑒別,。在本文中，將探索利用手持式拉曼光譜儀來鑒別塑料制品,，以期為“禁塑令”通行,，提供一定助力。
『實(shí)驗(yàn)部分』
2.1實(shí)驗(yàn)儀器及樣品
實(shí)驗(yàn)儀器：Finder Edge 1064nm手持式拉曼光譜儀（北京卓立漢光分析儀器有限公司）,、某實(shí)驗(yàn)室搭建的科研拉曼光譜儀,。
手持式拉曼實(shí)驗(yàn)條件：1064nm激光器，激光功率300mW-350mW,，光譜范圍200cm-1-2500cm-1,，采集時(shí)間5s。
科研式拉曼實(shí)驗(yàn)條件：1064nm激光器,，激光功率200mW-250mW,，光譜范圍200cm-1-2500cm-1，采集時(shí)間15s,。
2.2實(shí)驗(yàn)樣品
純材質(zhì)塑料,、不同配比的混合塑料樣品及市場上塑料制品，包括純PE,、純PP,、純PS、純PVC,、純EVA,、純PET等,，不同配比的混合塑料樣品及市場上商品包裝袋（不同顏色購物袋、日用塑料袋,、紙塑復(fù)合包裝袋）,、不同顏色垃圾袋、一次性餐具（飯盒,、碗,、碟、盤子,、飲料杯,、不同顏色吸管等）等共計(jì)400余種，下面選取幾種典型的PE,、PP,、PS、PVC,、EVA、PET六種常見塑料制品進(jìn)行結(jié)果分析,。
2.3實(shí)驗(yàn)方法
將待測樣品放在樣品測試區(qū)（固定或粉末樣品采用固體測試頭,， 樣品緊貼測試頭），實(shí)驗(yàn)中對(duì)每一個(gè)樣品測定三次,，取平均值,。
『結(jié)果分析』
3.1根據(jù)純樣品拉曼光譜標(biāo)準(zhǔn)圖譜對(duì)設(shè)備進(jìn)行可靠性驗(yàn)證
首先將樣品聚丙烯（PP）的手持式和科研式拉曼光譜圖與其拉曼光譜標(biāo)準(zhǔn)圖譜（見圖1）[1]進(jìn)行比對(duì)。
聚丙烯有2954cm-1,、2923cm-1,、2903cm-1、2885cm-1,、2841cm-1,、2723cm-1、1459cm-1,、1438cm-1,、1360cm-1、1330cm-1,、1167cm-1,、1167cm-1、1147cm-1,、973cm-1,、842cm-1、810cm-1,、529cm-1,、456cm-1,、399cm-1的特征振動(dòng)峰。3000-2600cm-1的譜峰多為CH3和CH2中C-H鍵的伸縮振動(dòng)峰,；1500-800cm-1的譜峰多為C-C鍵的伸縮振動(dòng)和C-H的彎曲振動(dòng)峰,，550-300cm-1的譜峰多為聚丙烯碳鏈骨架的搖擺振動(dòng)峰[2]。
圖2為樣品PP,，利用手持式拉曼和實(shí)驗(yàn)室科研拉曼進(jìn)行對(duì)比,，譜圖基本一致。
圖2 純樣品PP的拉曼光譜圖譜
圖3 六種純樣品用手持拉曼測試的譜圖信息
同時(shí)測試了另外5種純樣品,，經(jīng)分析基本與標(biāo)準(zhǔn)譜圖一致,，且手持式和科研式的匹配度≥90%。
3.2不同配比混合樣品拉曼光譜標(biāo)準(zhǔn)圖譜對(duì)設(shè)備進(jìn)行可靠性驗(yàn)證
任選上述六種材質(zhì)的一種做不同配比的結(jié)果分析,，以PS-PLA為例,。
（1）圖4為PS:PLA=1:9混合樣品，利用手持式拉曼和實(shí)驗(yàn)室科研拉曼進(jìn)行對(duì)比,，匹配度為0.93599,。
手持式 科研式
圖4 PS:PLA=1:9混合樣品的拉曼光譜圖譜
（2）圖5為PS:PLA=5:5混合樣品，利用手持式拉曼和實(shí)驗(yàn)室科研拉曼進(jìn)行對(duì)比,，匹配度為0.97962,。
手持式 科研式
圖5 PS:PLA=5:5混合樣品的拉曼光譜圖譜
（3）圖6為PS:PLA=9:1混合樣品，利用手持式拉曼和實(shí)驗(yàn)室科研拉曼進(jìn)行對(duì)比,，匹配度為0.97622,。
手持式 科研式
圖6 PS:PLA=9:1混合樣品的拉曼光譜圖譜
3.3不同塑料制品的拉曼光譜圖譜對(duì)設(shè)備進(jìn)行可靠性驗(yàn)證
選取市面上用量很多且污染嚴(yán)重的各種塑料袋進(jìn)行結(jié)果分析。
（1）圖7為黃色醫(yī)療廢棄物專用袋,，利用手持式拉曼和實(shí)驗(yàn)室科研拉曼進(jìn)行對(duì)比,，匹配度為0.97977。
手持式 科研式
圖7 黃色醫(yī)療廢棄物專用袋的拉曼光譜圖譜
（2）圖8為綠色塑料袋,，利用手持式拉曼和實(shí)驗(yàn)室科研拉曼進(jìn)行對(duì)比,，匹配度為0.9679。
手持式 科研式
圖8 綠色塑料袋的拉曼光譜圖譜
（3）圖9為白色塑料袋,，利用手持式拉曼和實(shí)驗(yàn)室科研拉曼進(jìn)行對(duì)比,，匹配度為0.92689。
手持式 科研式
圖9 白色塑料袋的拉曼光譜圖譜
（4）圖10為紅色塑料袋,，利用手持式拉曼和實(shí)驗(yàn)室科研拉曼進(jìn)行對(duì)比,，匹配度為0.95685。
手持式 科研式
圖10 紅色塑料袋的拉曼光譜圖譜
測試了典型的10余種樣品,，經(jīng)分析比對(duì)手持式拉曼與實(shí)驗(yàn)科研型拉曼的匹配度均≥90%,，因此手持拉曼光譜儀可以作為快速高效鑒別違禁塑料的檢測儀器。
『結(jié)束語』
基于拉曼光譜的塑料快速鑒別技術(shù)對(duì)塑料生產(chǎn)質(zhì)量控制和回收時(shí)進(jìn)行塑料分類具有重要作用,。聚合物的拉曼峰明顯而尖銳,，能夠?qū)⑵渥鳛樵摬牧系奶卣餍盘?hào),，在工廠，實(shí)驗(yàn)室或其他地方都能夠快速獲取該信號(hào)從而實(shí)現(xiàn) 該材料的無損鑒別,。該方法簡便快速,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,且無損樣品,。檢測方法簡單易操作，結(jié)果直觀明了,，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果可以對(duì)塑料制品進(jìn)行分類,，為“禁塑令”的有效執(zhí)行提供幫助。
『參考文獻(xiàn)』
[1]陳和生,孫育斌.幾種塑料的傅里葉變換拉曼光譜分析[J].塑料科技,2012(6):69-72.
[2]楊遙,黃正粱,王靖岱,蔣斌波,等.利用拉曼光譜檢測丙烯共聚物的性質(zhì)[J].光譜學(xué)與光譜分析,2012(12):3262-3266.
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