微量化合物在纸张中的留着量与分析方法研究

摘要

制浆造纸过程中，为了生产制造出一定白度的纸张，往往会通过对纸浆进行漂白或加入一定量的荧光增白剂而达到要求。目前我国对草浆的漂白主要通过次氯酸盐或氯气进行漂白，而组成纸张的植物纤维成分复杂，这些氯漂剂会与植物纤维发生化学反应，产生各种氯代有机物;加入纸张中的荧光增白剂会经过与人体接触，通过皮肤、口腔等途径进入人体;氯代有机物和荧光增白剂进入人体都会不断富集，给人体健康带来危害，因此研究纸张中微量化合物的检测方法势在必行。
　　本文通过红外光谱法(FTIR)、高效液相色谱法(HPLC)和拉曼光谱法主要对残留在纸张中的微量荧光增白剂VBL和2，4，6-三氯苯酚(TCP)进行研究。
　　通过FTIR法对纸张中的微量荧光增白剂VBL和TCP进行研究，没有明显的特征峰出现，所以采用此方法检测灵敏度较低。
　　通过HPLC法对纸张中的荧光增白剂VBL进行研究。通过单因素实验，确定荧光增白剂VBL的高效液相色谱检测条件和纸张中荧光增白剂VBL的提取方法，设计四因素三水平的正交实验，对纸张中荧光增白剂VBL的提取条件做进一步优化，最终得出自制样品质量对提取效率影响最大，提取溶剂体积次之，超声振荡时间和温度影响最小。利用建立的方法对从市场上购买的15种产品进行检测，其中在3种产品中检测出荧光增白剂VBL，且其含量较高。
　　通过HPLC法对纸张中的TCP进行研究。通过单因素实验确定纸张中TCP的检测条件和纸张中TCP的提取方法，利用建立的方法对市场上购买的20种实际样品进行检测，其中在1种打印纸，1种瓦楞纸和1种餐巾纸中检测到TCP，且其含量大小依次为打印纸＞瓦楞纸＞餐巾纸;打印纸浆是漂白浆，瓦楞纸浆是本色浆，实际检测结果可得，瓦楞纸中的TCP含量与打印纸中的相差不大，可以得出，随着目前废纸纤维回收利用的次数越多，残留在纸张纤维上的有害物质可能会随着纤维的循环使用而不断地累积，含量越来越高，最终可能会突破国家规定的最低线，威胁人体健康，危害环境安全。
　　通过拉曼光谱法对纸张中的TCP进行研究。首先通过TCP与原纸的拉曼光谱对比图，发现TCP存在多组峰的出峰位置异于原纸纤维，通过选择3组峰进行标记检测纸张纤维上的TCP，最终对比得出以190、230cm-1这组峰为标记峰检测效果最佳;通过使用银溶胶增强基底与未使用银溶胶增强基底进行检测对比，发现使用银溶胶增强基底时，检测效果反而变差，说明银溶胶会影响残留在纸张纤维上TCP的出峰效果，导致检测结果不明显;通过对多组含不同浓度TCP的纸样进行检测，对拉曼光谱图和拉曼扫描图进行对比分析，确定该方法的最低检测线为1mg·L-1。

目录

摘要

1 绪论

1．1 概述

1．2 荧光增白剂简述

1．2．1 增白原理

1．2．2 国内外快速检测技术及研究进展

1．3 2，4，6-三氯苯酚简述

1．3．1 产生及其危害

1．3．2 国内外快速检测技术及研究进展

1．4 高效液相色谱法简介

1．4．1 高效液相色谱仪的组成

1．4．2 液相色谱分离原理

1．4．3 高效液相色谱的分类

1．5 拉曼光谱法简介

1．5．1 拉曼光谱的产生

1．5．2 拉曼光谱发展史

1．5．3 拉曼光谱原理

1．5．4 拉曼光谱的进展

1．6 国内外研究现状

1．7 本课题研究目的意义及主要内容

1．7．1 研究目的和意义

1．7．2 研究的主要内容

2 FTIR法及HPLC法检测纸张中的荧光增白剂VBL

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验材料、仪器、试剂

2．2．2 FTIR法检测制样方法

2．2．3 FTIR的检测条件

2．2．4 纸张中荧光增白剂的提取

2．2．5 高效液相色谱分析条件

2．2．6 标准溶液的配制

2．3 结果与讨论

2．3．1 KBr压片法检测对比图

2．3．2 附件夹片法检测对比图

2．3．3 白水与含荧光增白剂VBL白水红外光谱图

2．3．4 高效液相色谱仪检测条件的确定

2．3．5 纸张中荧光增白剂VBL最佳提取条件的确定

2．3．6 色谱柱的选择

2．3．7 标准曲线、检测限、定量限

2．3．8 精密度和回收率

2．3．9 实际样品的测定

2．4 本章小结

3 FTIR法和HPLC法检测纸张中的TCP

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验材料、仪器、试剂

3．2．2 FTIR法检测制样方法

3．2．3 FTIR的检测条件

3．2．4 纸张中TCP的提取

3．2．5 高效液相色谱分析条件

3．2．6 标准溶液的配制

3．3 结果与讨论

3．3．1 KBr压片法检测对比图

3．3．2 附件夹片法检测对比图

3．3．3 高效液相色谱仪检测条件的确定

3．3．4 纸张中TCP最佳提取条件的确定

3．3．5 色谱柱的选择

3．3．6 标准曲线、检出限、定量限

3．3．7 方法精密度和回收率

3．3．8 实际样品的测定

3．4 本章小结

4 拉曼光谱法检测纸张中的TCP

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验材料、仪器、试剂

4．2．2 银溶胶的制备

4．2．3 标准溶液的配制

4．2．4 被测纸样的制备

4．3 结果与讨论

4．3．1 原纸及TCP标准样品的拉曼光谱检测

4．3．2 原纸及TCP拉曼光谱图对比

4．3．3 添加TCP纸张与原纸的拉曼光谱对比

4．3．4 含有TCP的纸张与此纸张在银溶胶基底上的拉曼光谱对比

4．3．5 不同添加浓度下的拉曼光谱对比图

4．3．6 实际样品的检测

4．4 本章小结

5 总结

5．1 结论

5．2 论文创新点

5．3 研究展望

致谢

参考文献

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