裂解氫化技術(shù)在鑒別聚烯烴類(lèi)塑料中加氫催化劑用量的最佳化研究

現代飲器二◎。四年第六期裂解氫化技術(shù)在鑒別聚烯烴類(lèi)塑料中加氫催化劑用量的最佳化研究丁軍凱*黃麗1宋鳴!孫玉梅2(1.遼寧省公安廳刑事科學(xué)技術(shù)研究所沈陽(yáng)110032)(2.中國醫科大學(xué)附屬第一醫院沈陽(yáng)110001)摘要在裂解氫化氣相色譜法對聚烯烴類(lèi)塑料鑒別中,以高密度聚乙烯為實(shí)驗樣本,選用鉑10%wt擔體(80~100目 DiasolidH)加氫催化劑進(jìn)行氫化反應?？疾旒託浯呋瘎┯昧繌?.00~94.00mg之間裂解產(chǎn)物的最佳氫化程度。實(shí)驗結果表明:當樣品量控制在≤80{g時(shí),加氫催化劑≥54mg時(shí),可滿(mǎn)足裂解氬化技術(shù)分析的需要。關(guān)鍵詞裂解氫化色譜鉑催化劑聚乙烯裂解氫化氣相色譜法( Pyrolysis hydrogenation gas聚乙烯塑料DGDA6O8(山東齊魯石化塑料廠(chǎng)),每chromatography,簡(jiǎn)稱(chēng)Py-H-GC)是在常規裂解氣相次準確稱(chēng)取樣品80進(jìn)行裂解分析。加氫催化劑色譜法( Pyrolysis gas chromatography,簡(jiǎn)稱(chēng)P-CC)基鉑10%wt擔體(80~100目 Diasolid H)(中科院大連礎上發(fā)展起來(lái)的一種分析烯烴類(lèi)物質(zhì)的專(zhuān)門(mén)方法?；锼谱?,分別稱(chēng)取不同用量催化劑置于一根長(cháng)這種方法早在20世紀60年代就有所報道1·2。80年67m(d4mm)石英襯管內。代,日本的柘植新等拓寬此領(lǐng)域的應用范圍,對聚乙12分析條件烯的短支鏈支化結構、聚丙烯的立體規則性進(jìn)行系SE-54石英毛細管柱(帕.25m×40mid.);柱統研究34,90年代,MaoS等又采用該技術(shù)對聚氯乙溫程序升溫:60℃(2min)-8℃/min-270°(40min);烯和乙烯氯乙烯共聚物的短支鏈結構進(jìn)行測定。載氣:高純氫氣(兼作加氫反應氣)。分流比:100:1。我們從2000年開(kāi)展此項技術(shù)的研究工作,主樣品裂解溫度:70℃,裂解時(shí)間:20s,裂解器池溫:要應用于法庭科學(xué)領(lǐng)域涉及殺人、爆炸、縱火等重大300℃。案件中用于包尸的烯烴類(lèi)塑料薄膜、塑料包裝袋,盛2結果與討論裝助燃劑的塑料容器和殺人案的獵槍彈塑料彈托等物質(zhì)微細結構的分析。2.1加氫催化劑位置的選擇在烯烴類(lèi)塑料裂解氫化技術(shù)分析中,加氫催化通常在裂解氫化色譜技術(shù)分析中,一般選擇在劑用量的選擇往往會(huì )對分析結果產(chǎn)生重要的影響,裂解器與氣相色譜儀進(jìn)樣口之間專(zhuān)門(mén)設置一個(gè)加氫因為不完全的氫化程度會(huì )造成對烯烴類(lèi)塑料裂解產(chǎn)管,內裝有加氫催化劑,并在管子外部加保溫裝置,物的支化結構判別解釋上的困難。本文采用氣相色在實(shí)驗分析中,操作很繁瑣。199年,日本的MaoS譜儀進(jìn)樣口內石英襯管填充不同量的加氫催化劑,等進(jìn)行改進(jìn)將加氫催化劑直接加到氣相色譜儀詳細考察催化劑用量從0.00~94.00mg之間7點(diǎn)不的汽化室石英襯管內。這樣,大大簡(jiǎn)化操作程序同同變量對裂解產(chǎn)物烯烴氫化程度的影響,確定最佳時(shí)利用汽化室設定的保溫參數,又省掉專(zhuān)門(mén)的加氫化催化劑用量,獲得滿(mǎn)意結果。保溫裝置。實(shí)驗部分在實(shí)驗中,我們采用此法,利用氣相色譜儀汽化室內的石英襯管,在汽化室溫度設定280℃條件下,1.1儀器與試劑填凵中國煤化工考察。實(shí)驗結果表本島津公司GC-14A型氣相色譜儀,CZ明CNMH管填加加氫催化劑100型熱絲裂解器(北京理工儀器技術(shù)公司)。高密完全可以滿(mǎn)足裂解氫化分析的需要。素點(diǎn)賣(mài)于公要件消拳學(xué)米解研究所,102,電話(huà):(08256用防方數據貯二@四年第六期研究報告22不同用量加氫催化劑對裂解產(chǎn)物氫化程度的夠使其裂解產(chǎn)生的烯烴產(chǎn)物完全轉化為正構烷烴是影響一個(gè)關(guān)鍵因素。表1給出不同用量加氫催化劑對烯在裂解氫化分析中,選用多少量加氫催化劑能烴產(chǎn)物氫化還原影響的實(shí)驗結果。表1不同用量加氫催化劑對烯烴產(chǎn)物還原的影響石英襯管填充長(cháng)度催化劑填充量正構烷、烯烴加氫后狀態(tài)裂解方式0.00n-C, C, CiPy-GC1234560.256.75n-C, C, C -n-C2g, Cg, CgPy-H-GC13.50n-C, C, C7 -n-Cg, Cag, CagPy-H-CC27n-C, C, C -n-Crg, Cg, CrPy-H-GCPy-H-GC3.0081.00Py-H-GCPy-H-GC注:本實(shí)驗中高密度聚乙烯塑料裂解產(chǎn)物的有效碳數為nCn~n-Cs本實(shí)驗選擇裂解樣品量均為80,觀(guān)察加氫還2KbB, Kaiser Kh. Hydrogenation as a technique of identifica-原后n-Cn~n-C之間該碳正構飽和烷烴、單烯tion in pyrolysis gas chromatography, J. gas chromatography雙烯存在狀態(tài)。從表1中看出,當催化劑填充長(cháng)度1964,2:233-234為2.0om,填充量為540mg時(shí),已將同碳數的單31ues, Sugimura Y, Nagaya T. Structural characterization of烯、雙烯完全轉化為正構飽和烷烴。polyolefins by Pyrolysis- hydrogenation glass capillary gas chro-matography, J. analytical and applied pyrolysis, 1980, 1: 2213結論4 Ohtani H, Tsuge S, Ogawa T, et al. Studies on stereospecific se-加氫催化劑選擇在氣相色譜儀汽化室石英襯管quence distributiona in polypropylends by pyrolysis- hydrogena內填加是可行的,裝填容易,操作簡(jiǎn)便,易于控溫。tion fused silica capillary gas chromatography, Macromolecules當樣品量控制在≤80g時(shí),在內徑為4.00m的石984,17:465~473英襯管內填充長(cháng)度為2.00cm,填充劑量為54.00mg5Maos, Ohtani H, Tsuge S,etal. Determination of short- chain時(shí),可滿(mǎn)足烯烴類(lèi)塑料裂解色譜氫化分析的需要。branches in poly (vinylchloride)and ethylene-vinyl chloridecopolymers by pyrolysis- hydrogenation- gas chromatography參考文獻J. Polymer,199,31:79~831 Schooten JV, Evenhuis JK. yrolysis-hydrogenation-GCo6丁軍凱,閆福寧,分析裂解衍生化技術(shù)及其在刑事技術(shù)poly-olefins, Polymer, 1965, 6: 343-360中的應用,刑事技術(shù),2001,(3):33-35a study of optimization of hydrogenation catalyst capacity in characterization ofpolyolefin plastic by pyrolysis hydrogenation gas chromatographyDing Junkail'Huang Li' Song Ming Sun Yumei?1. Liaoning Forensic Science and Technology Institute, Shenyang 110032)2. The First Hospital of China Medicine University, Shenyang 110001)Abstract The optimization of various amount of hydrogenation catalyHied hv nvmlvsis hydrogenation gashromatography in the presence of 10wt Pt on 80/100 mesh Di中國煤化工ensity polyethyleneC NMHGOmg hydrogenacatalyst is to meet the needs of the pyrolysis hydrogenation technology during a sample amount is controlled ba ion(HDPE). The catalyst caoacity range is from 0. 00mg to 94.00mgAsKey words Pyrolysis hydrogenation GC Pt catalyst Polyethylene