藏紅T染色聚氯乙烯檢測(cè)方法的研究

PAGEPAGE72.2.2藏紅T染色PVC過程2TPVC（-??2-）[20]離子-??+C-Cl的δ?PVCT580-620/[21]乙醇等溶劑可促進(jìn)藏紅TPVC內(nèi)部，增加熒光位點(diǎn)，升溫會(huì)增強(qiáng)染料擴(kuò)散。PVCC-Cl鍵和非極性-??2區(qū)鍵的δ?T的陽離子（-??2）發(fā)生弱靜電作用。2T分子的熒光過程[23]TTJablonski能級(jí)圖描述，示意圖如下：圖2.1熒光產(chǎn)生示意圖TPVCTPVC[24]T分子會(huì)形成芳香環(huán)結(jié)構(gòu)[25]，通過范德PVCC-ClPVCPVC。染色過程的示意圖如下：圖2.2藏紅T染色PVC過程第3章實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)樣品及試劑本實(shí)驗(yàn)所用的樣品和試劑見表3.1和表3.2。表3.1實(shí)驗(yàn)樣品PVC薄片是一種廣泛應(yīng)用的合成高分子材料薄片，具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械性能和可加工性，常用于工業(yè)、建筑、醫(yī)療及實(shí)驗(yàn)室等領(lǐng)域，PVC薄片分為硬質(zhì)PVC薄片。PVCPVCPVC本實(shí)驗(yàn)涉及的主要儀器和附件見表3.3。表3.3實(shí)驗(yàn)儀器PAGEPAGE10續(xù)表3.3儀器名稱儀器型號(hào)生產(chǎn)廠家拉曼光譜SMARTRAMAN廣州旗標(biāo)光電科技發(fā)展股份有限公司UC-H超聲波清洗器UC-6H泰坦科技數(shù)控加熱磁力攪拌器MS7-H550-Pro大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器股份有限公司實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟如下：T在相同激發(fā)波長的情況下，測(cè)試各濃度的熒光值，確定合適的染色濃度。TPVCPVC粉末TPVC0.05mg/l10mg/l對(duì)其進(jìn)行染色。在同一濃度內(nèi)，分別改變其他變量，比較其他條件改變對(duì)染色效果的影響。PVCPVC染色樣品30min，隨后將樣品放置到熒光顯微鏡上觀察染色效果。PVC構(gòu)是否變化，以及老化前后染色樣品結(jié)構(gòu)有無變化。實(shí)驗(yàn)條件PVC樣品時(shí)，選擇了不同染色條件進(jìn)行3.1所示。表3.1PVC粉末的染色條件續(xù)表3.3表3.3PVC薄片的染色條件TPVC，對(duì)粒徑較小的粉末樣品所做的實(shí)驗(yàn)對(duì)照組更多，包括濃度對(duì)照、溶劑對(duì)照10mg/l（如水和乙醇（率）。第4章結(jié)果與分析染色濃度確定T0.05mg/l0.2mg/l0.5mg/l1mg/l2mg/l4mg/l10mg/l、12mg/l、13mg/l0.05mg/l、1mg/l、10mg/l、100mg/l。使用熒光分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)試，將激發(fā)波長設(shè)置為520nm100011T4.14.1a4.1bT水溶液下的熒光光譜圖和熒光強(qiáng)度曲4.1c4.1dT乙醇溶液下的熒光光譜圖和熒光強(qiáng)度曲線圖。T10mg/L10mg/L時(shí)熒光值最大。這是因?yàn)闊晒鈴?qiáng)度與濃度之間的關(guān)系通常遵循方程，在低濃度范圍內(nèi)，熒光強(qiáng)度隨濃度增加而線性增強(qiáng)，但當(dāng)濃度超（10TTT的激發(fā)態(tài)，促進(jìn)非輻射衰減。同時(shí)，T的氨基或亞氨基形成強(qiáng)氫鍵，（振動(dòng)弛豫圖4.1藏紅T在不同介質(zhì)不同濃度下的熒光強(qiáng)度變化圖a、b：水；c、d：乙醇PVC粉末染色觀測(cè)PVC3.1分別做了不同濃度、不同溫度、不同溶劑的比對(duì)實(shí)0.1gPVCT（20mL）溶液中。此時(shí)，PVC粉末均勻的分散在溶液中。隨后，在不同溫度下加熱，攪拌速度控制在1801.5hPVCT40倍，在綠光波段（500-560nm）下觀察。PVCPVCPVCT時(shí)，使用已經(jīng)設(shè)置好的參數(shù)，對(duì)原樣進(jìn)行觀察。對(duì)于溫度變量，以每升高十度為一個(gè)梯度，設(shè)置溫度為65℃、75℃、85℃三組實(shí)驗(yàn)，同時(shí)再分兩組，一組為水作溶劑、一組為乙醇作溶劑，濃度均選擇0.05mg/lTPVC65℃、75℃、85℃180轉(zhuǎn)，PVCTPVCPVC粉末，也是使用熒光顯微鏡對(duì)其觀察，參數(shù)同原樣所4.3。4.3T4.3（meanoptical的平均光密度：0.05mg/L：1697；0.2mg/L：3078；1mg/L：3228；10mg/L：3760。TPVC0.05mg/lTPVC染色效果不顯著，但也能說明就設(shè)置的濃度梯度而言，0.05mg/lPVC粉末染10mg/l子數(shù)增多，PVC粉末表面吸附位點(diǎn)被更密集占據(jù)，形成更完整的染料覆蓋層，這就T（即單位燃料用量可達(dá)到的色深顯著提高染色效率。在實(shí)驗(yàn)設(shè)置的濃度范圍內(nèi)，PVC的吸附能力尚未達(dá)到飽和，染料分子能更好進(jìn)入內(nèi)部孔隙，染色效果顯著。4.4T水溶液平均光密度分別為：2249、2663T2348275165℃。這TPVC分子的接PVC粉末內(nèi)部孔隙，PVC4.4中水和乙醇溶劑PVCPVC結(jié)合不牢固，在后續(xù)抽濾和超聲波清洗時(shí)易流失，所以水做溶劑染色效果較好。圖4.3在不同濃度下、水為溶劑藏紅T染色PVC粉末的熒光圖像（a:0.05mg/l;b：0.2mg/l；c：1mg/l；d:10mg/l）圖4.4在不同溫度下、不同溶劑藏紅T染色PVC粉末熒光圖像60℃T濃度越大，PVC10mg/lT溶液染色效果最好。4.2.PVC薄膜染色結(jié)果PVCPVC7天的二十四小時(shí)不PVC7PVC備一組未經(jīng)老化的。7天老化結(jié)束后，對(duì)老化組和未老化組進(jìn)行裁剪，裁剪大小為5mm×5mm0.05PVC0.05PVC65℃0.05未PVC0.05PVC薄膜（d），四組中兩兩互為對(duì)比。結(jié)果如下圖所示。PVC薄膜的染色效果要明顯好于未經(jīng)過老化的，一方面PVC分子鏈，產(chǎn)生更多的微裂紋和粗糙表面，增加染料接觸（如羥基和羰基T（氨基、磺酸基）產(chǎn)生更強(qiáng)的氫鍵和離子鍵結(jié)合；另一方面，PVC薄膜在紫外老化TPVC薄膜的重合部分和折痕部分，染色效果對(duì)比其他地方更為顯著，這是因?yàn)樵赥PVC分子分子鏈結(jié)合的更緊密，附著的更好。比較水和無水乙醇作溶劑的兩組，水做溶劑的效果也要略強(qiáng)于無水乙醇作溶劑。圖4.7不同樣品、不同溶劑染色PVC薄膜的熒光圖像（a：0.05mg/l、水藏紅T染色未老化PVC；c：0.05mg/l、水藏紅T染色老化PVC；c：0.05mg/l、乙醇藏紅T染色未老化PVC；d:0.05mg/l、乙醇藏紅T染色老化PVC）PVC薄片染色結(jié)果PVC0.1mm5mm×5mm原樣使用熒光顯微鏡進(jìn)行觀察，熒光顯微鏡參數(shù)同粉末。PVC1mg/lT溶液對(duì)其進(jìn)行染色，發(fā)10m/lT溶液對(duì)其進(jìn)行染色，結(jié)果表明，雖然染色效果與1mg/l相比有略微提升，但是總體來看，也是只有邊緣經(jīng)過裁剪處才染上色，但與粉末和薄膜比，效果也不好。這是因?yàn)椋琍VC薄片在壓制成型的過程中，經(jīng)過高溫塑PVCPVCTPVCPVCT圖4.9不同濃度藏紅T染色PVC薄片熒光圖像（a：1mg/l藏紅T溶液；b：10mg/l藏紅T溶液）PVC染色對(duì)比TPVCPVC薄膜，染色效果大大提升，染色程度與粉PVC薄片，染色效果最差，基本只有裁剪時(shí)的切片邊緣才染上色。原PVC粉末顆粒小，比表面積大，能為藏紅T多的吸附位點(diǎn)，使藏紅T更容易吸附在顆粒表面并擴(kuò)散至顆粒間隙，而對(duì)于PVCPVCT能通過表面氫鍵作用，進(jìn)行吸附，而PVCT化區(qū)域滲透。另一方面，PVC粉末未經(jīng)過高溫塑化，PVC分子鏈未完全交聯(lián)，表面TTPVC分子的結(jié)合。圖4.9同一濃度下不同PVC結(jié)構(gòu)熒光圖像（a：薄片；b：粉末；c：薄膜）光譜分析對(duì)染色后的各樣品，使用傅里葉變換紅外光譜(fouriertransforminfraredspectroscopy,FTIR)PVC進(jìn)行表征分析。能提供詳PVC薄膜進(jìn)行檢測(cè)，符合實(shí)驗(yàn)要求。拉曼光譜利用非彈性光散射技術(shù)，能夠分析微驗(yàn)結(jié)果的影響，做到避光操作。紅外光譜圖傅里葉紅外光譜（FTIR）分析法在材料表征中發(fā)揮著不可替代的核心作用，其PVC塑料檢測(cè)C-Cl（600-700???1）???1附近）的存在，以及老化前后譜圖中羰基指數(shù)[27]（如1710???1/1420峰面積比）TPVCFTIR能測(cè)出染色前后PVC結(jié)構(gòu)是否會(huì)發(fā)生變化。PVC塑料的紅外光譜變4cm?184000-600???1PVC結(jié)構(gòu)是否變化。結(jié)果見下圖。結(jié)果表明，無論是對(duì)于水溶劑或是乙醇溶劑，經(jīng)過染色后，PVC結(jié)構(gòu)未發(fā)生變TPVC7天老化和未老化的相比，峰的位置沒變，但是峰高會(huì)有所變化。一方面，是因?yàn)樵诶匣^程中，PVC分子鏈PAGEPAGE24圖4.10PVC薄膜紅外光譜圖（a:未老化；b：老化）拉曼光譜圖[28PCC-C（1130C=C（1650PVC（785nm或532nm）可有效避免大多數(shù)熒光染料的干擾，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測(cè)。本研究使用便攜式拉曼光譜儀進(jìn)行分析，激發(fā)波長為785nm，檢測(cè)時(shí)間為6s，觀察PVC粉末和PVC薄片，結(jié)果如圖4.11-13所示。PVCPVCPVC結(jié)構(gòu)均未引起改TT僅僅吸附在PVC分子納米表層，使用拉曼光譜檢測(cè)結(jié)構(gòu)，就不會(huì)發(fā)生變化。4.11PVC粉末拉曼光譜圖圖4.12乙醇溶劑下的PVC粉末拉曼光譜圖圖4.13PVC薄片拉曼光譜圖結(jié)論綜合以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)果如下：520nmT溶液時(shí)，對(duì)溶劑為T10mg/l時(shí)，熒光值最大。對(duì)于老化后的薄膜，在進(jìn)行裁剪處理時(shí)，能明顯察PVC>老化薄膜>未老化薄膜>且差異顯著，PVC粉末染色效果最優(yōu)，在最低濃度（0.05mg/l）下，也能染色成功，10mg/lT溶液對(duì)其進(jìn)行染色，也只有裁剪過得邊緣才染色成功。在對(duì)染色后樣品進(jìn)行紅外和拉曼光譜觀察時(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)，對(duì)于三種規(guī)格的樣品，T參考文獻(xiàn)R.Geyer,Production,use,andfateofsyntheticpolymers,inPlasticandRecycling,AcademicP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