Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Phân Tích Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng – H2TECH

Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng - H2TECH

TVấn đề rác thải nhựa liên tục thảy ra môi trường đang là vấn đề đang ngày càng mở rộng trên toàn cầu. Khi các bãi chôn lấp ngày càng lớn hơn, chúng ta phải từ bỏ tâm lý sử dụng một lần và tiếp tục hướng tới thói quen tái chế để tạo ra một nền kinh tế nhựa có trách nhiệm hơn. Việc xác định các loại nhựa khác nhau để phân loại có thể là một công cụ hữu ích khi xem xét cách tái chế hiệu quả và quang phổ Raman cung cấp cả tốc độ lẫn độ đặc hiệu để trợ giúp. Bài viết này giới thiệu máy quang phổ Raman phạm vi mở rộng WP 785 ER là công cụ được tối ưu hóa tốt nhất để phân biệt giữa các loại nhựa, nhờ dải phổ tuyệt vời vượt xa vùng vân tay, độ nhạy cao và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) cũng như khả năng tái tạo tuyệt vời.

Công suất của máy quang phổ Raman phạm vi mở rộng này bao gồm khả năng xác định bản chất hóa học của các mặt hàng nhựa cho đến từng loại cụ thể trong một số họ polymer đa dạng hơn, cũng như sự hiện diện của các chất phụ gia. Độ rộng phổ hẹp của Raman, độ nhạy cao với các liên kết không phân cực và độ nhạy thấp với nước và các chất độn vô cơ thông thường làm cho phương pháp này đặc biệt phù hợp cho ứng dụng này. Tính đặc hiệu vượt trội của Raman trong nhiệm vụ như vậy, kết hợp với tốc độ nhanh và độ chính xác của WP 785 ER, có thể khiến đây trở thành sự kết hợp hoàn hảo để đưa công nghệ nhận dạng nhựa vào cuộc sống.

Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng - H2TECH
Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng – H2TECH

Phạm vi mở rộng của WP 785 ER mới đến 3500 cm-1 tạo điều kiện thuận lợi cho việc quan sát các đỉnh C-H trong nhựa, cùng với khả năng tái tạo vượt trội, cho phép so khớp thư viện với độ chính xác cao, ngay cả đối với các hợp chất hữu cơ rất giống nhau như nhựa.

1. Nhựa và rác thải từ nhựa – Một vấn đề cấp bách trên toàn cầu

Nhựa là một loại vật liệu rất linh hoạt, hiện diện khắp nơi trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta: trên thực tế, thật khó để tưởng tượng cuộc sống ngày nay nếu không có nó. Việc sử dụng nhựa ngày càng tăng, như một sản phẩm sản xuất hàng loạt, phải đến những năm 1960 mới bắt đầu nhưng chỉ trong vòng 20 năm, nhựa đã vượt qua thép để trở thành vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trên toàn thế giới.

Nhựa là một loại vật liệu thiết kế không giống loại vật liệu nào khác – có nhiều kiểu dáng, đơn giản về màu sắc hoặc làm trong suốt và tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, phần lớn nhựa được sản xuất cho các mặt hàng sử dụng một lần, bao gồm 78 triệu tấn bao bì nhựa được sản xuất hàng năm, một phần ba trong số đó thải ra biển (mỗi phút có một xe rác). Đến năm 2030, số tiền này sẽ tăng gấp đôi nếu xu hướng này tiếp tục ở mức hiện tại.

Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng - H2TECH
Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng – H2TECH

Nhận thức ngày càng tăng về vấn đề rác thải nhựa trên toàn thế giới, cùng với việc giám sát chặt chẽ hơn các hoạt động trong ngành, đã tạo ra cơ hội cho các phương pháp tiếp cận tốt hơn và bền vững hơn nhằm tạo ra một nền kinh tế nhựa có trách nhiệm. Quan điểm phổ biến của xã hội về nhựa là vật liệu thiết kế chất lượng cao, có giá trị là một hằng số đòi hỏi phải có những cải tiến căn bản về kinh tế và chất lượng tái chế.

Do những tác hại có thể gây ra khi trộn nhiều loại nhựa khác nhau, rác thải nhựa tái chế sau tiêu dùng không chỉ cần phải sạch và không màu mà còn phải có độ tinh khiết hóa học cao để cạnh tranh với nguyên liệu thô. Quang phổ Raman hỗ trợ cả ba tình huống này: bằng cách xác định loại polymer trong dòng chất thải, thu giữ mọi ô nhiễm còn sót lại và xác định sự hiện diện của thuốc nhuộm.

Mặc dù điều này đã được chứng minh bằng cách sử dụng vùng vân tay của quang phổ polymer (đến 2000 cm-1), bài viết này sẽ cho thấy phạm vi mở rộng và độ nhạy, khả năng tái tạo và SNR vượt trội có thể cung cấp khả năng nhận dạng nhựa có độ chính xác cao ở tốc độ thực tế cho sử dụng công nghiệp như thế nào.

2. Giảm bớt – Tái chế – Raman.

Việc ghi lại phổ Raman từ nhiều loại vật dụng bằng nhựa hàng ngày cho phép thể hiện đầy đủ khả năng của quang phổ Raman trong việc xác định các loại nhựa cụ thể. Điều này đạt được bằng cách lấy 10 loại vật liệu nhựa phổ biến nhất và sử dụng chúng để phát triển mô hình nhận dạng loại nhựa dựa trên quang phổ Raman.

38 mẫu nhựa được đo bao gồm chai nhựa, hộp đựng, ống, ống tiêm, túi xách, kính bảo hộ, màng, dây buộc, băng keo và bọt. Điều này cho phép kết hợp các loại nhựa hoặc polymer điển hình nhất, bao gồm polyamit (PA), polyetylen (PE), polyester (PET), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), polyurethane (PU), poly-methylmethacrylate (PMMA). ), polypropylen (PP), polytetrafluoroetylen (PTFE) và polyvinylchloride (PVC).

Ngoài các loại nhựa đã biết có dấu hiệu rõ ràng và nguồn gốc hóa học đáng tin cậy, các mẫu còn bao gồm một số lượng nhỏ ‘không xác định’ không được đánh dấu để xác nhận rằng các thuật toán sẽ loại bỏ một cách đúng đắn những loại nhựa đó vì không phù hợp với các danh mục có thể tái chế tiêu chuẩn đã được phê duyệt.

Các phép đo được thực hiện với WP 785 ER, máy quang phổ thông lượng cao phạm vi mở rộng, hiệu suất cao được điều chỉnh bằng máy dò được điều chỉnh nhiệt độ và khe 25 µm, bao phủ dải phổ từ 200 đến 3500 cm-1 với độ phân giải 9 cm -1. Hơn nữa, tia laser có bước sóng 785 nm, 300 mW đã được sử dụng để kích thích sự phát xạ Raman, với việc định tuyến ánh sáng đến và đi từ mẫu thông qua đầu dò Raman ghép sợi RP 785. Một tia laser 105 µm, 0,22 NA định tuyến tới đầu dò và một sợi 600 µm, 0,39 NA kết hợp với máy quang phổ sẽ thu thập bất kỳ ánh sáng tán xạ nào. Phổ được đăng ký với thời gian tích hợp là 200 ms không lấy trung bình: tổng cộng 20 phổ được ghi tại 4 vị trí khác nhau trên mỗi mục.

Do độ phân giải cao của máy quang phổ phạm vi mở rộng, phổ Raman được ghi lại rất phong phú về đặc điểm, như được thể hiện bằng cách so sánh phổ mẫu đơn bao gồm các vật liệu polymer khác nhau.

Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng - H2TECH
Hình 1. So sánh phổ Raman của từng mẫu được làm từ các loại polymer khác nhau. Tín hiệu được chia tỷ lệ (SNV-) để so sánh tốt hơn. PA = polyamit, PC = polycarbonate, PE = polyetylen, PET = polyester, PMMA = poly-methylmethacrylate, PP = polypropylen, PS = polystyren, PTFE = polytetrafluoroetylen, PU = polyurethane, PVC = polyvinylchloride. Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng – H2TECH

Mặc dù thời gian thu nhận nhanh chóng chỉ 200 ms, quang phổ vẫn có chất lượng cao và không có nhiễu rõ rệt. Chất lượng quang phổ cao và tín hiệu trên nhiễu (SNR) rất quan trọng khi cố gắng đạt được độ tin cậy cao hơn trong nhận dạng polymer trong khi tốc độ cao là điều cần thiết cho thông lượng của hệ thống phân loại được sử dụng trong các cơ sở tái chế.

3. Những bước đi đầu tiên trong phân tích nhựa và sự khác biệt về nhựa

Tính đạo hàm bậc nhất của mỗi phổ là bước đầu tiên được thực hiện trong phân tích. Do đó, việc quan sát đạo hàm bậc nhất của phổ sẽ thu hút các đặc điểm chính của nó và làm trầm trọng thêm những khác biệt nhỏ giữa các phổ gần như giống hệt nhau. Nó có thể được sử dụng để xác định vị trí các vị trí đỉnh chính xác, hiển thị dưới dạng giao điểm 0 trong đạo hàm bậc nhất.

Độ rộng cực đại trong phổ thứ nhất chuyển đổi thành chiều cao cực đại trong đạo hàm thứ nhất, với các đỉnh hẹp hơn biểu hiện biên độ lớn hơn cũng ở đạo hàm thứ nhất. Việc sử dụng đạo hàm cấp 1 trong phân tích còn giúp khắc phục các tín hiệu nền và thúc đẩy phân tích đa thành phần. Vi phân và làm mịn thường được hợp nhất thành một thuật toán duy nhất, chẳng hạn như bộ lọc Savitzky-Golay để có kết quả tối ưu.

Trong trường hợp này, các phép tính đạo hàm bậc nhất của mỗi phổ sử dụng bộ lọc Savitzky-Golay bậc hai đã được thực hiện trong khi lấy mẫu quá mức một chút với cửa sổ 9 điểm để loại bỏ bất kỳ nền huỳnh quang băng thông rộng nào. Bằng cách chia tỷ lệ phổ đạo hàm thành một biến thiên bình thường thông thường cho phép loại bỏ bất kỳ biến thể tín hiệu nào do sự khác biệt về khoảng cách đầu dò mẫu.

Sự phân biệt số, giống như bộ lọc thông cao, thường khuếch đại nhiễu và do đó được ngăn chặn bằng cách sử dụng phép trừ nền đặc biệt bằng cách sử dụng các khớp mịn. Tuy nhiên, do tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm cao trong quang phổ hiện tại, nên có thể tránh được sự phù hợp như vậy và đi theo con đường đạo hàm ưa thích, tạo ra quang phổ không có nền, chất lượng cao.

4. Khả năng tái tạo cao

Đối với các polymer có tính đồng nhất hóa học đáng kể, chẳng hạn như polystyrene, người ta đã phát hiện ra khả năng tái lập cao của quang phổ từ mẫu này sang mẫu khác, cũng như từ vị trí này đến vị trí khác như được minh họa trong Hình 2. Điều này bỏ qua sự khác biệt đáng kể về dạng của chúng, thậm chí mặc dù nhóm đa dạng này bao gồm một đĩa petri, một số hộp và phần trung tâm bằng nhựa từ một cuộn băng dính.

Khả năng tái tạo như vậy cực kỳ quan trọng để đạt được độ tin cậy cao trong bất kỳ ứng dụng kết hợp quang phổ nào đồng thời biểu thị độ ổn định bước sóng vượt trội của máy quang phổ WP 785 ER được sử dụng.

Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng - H2TECH
Hình 2: Phổ Raman tái sinh được chia tỷ lệ từ 8 mẫu polystyrene (PS) khác nhau (mỗi mẫu 20 phổ), cho thấy khả năng tái tạo phổ trên phổ tuyệt vời – Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng – H2TECH

5. Độ đặc hiệu cao

Một ưu điểm nữa của khả năng tái tạo quang phổ tuyệt vời được thấy từ dữ liệu polymer WP 785 ER là khả năng xác định ngay cả các biến số nhỏ giữa các quang phổ với độ tin cậy rằng những khác biệt đó có ý nghĩa thống kê (về mặt thống kê). Ví dụ, Hình 3 thể hiện phổ Raman đạo hàm theo tỷ lệ cho hai mẫu polyamit (Nylon) khác nhau.

Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng - H2TECH
Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng – H2TECH

Nhiều loại nylon tồn tại với lượng nguyên tử carbon khác nhau trong liên kết giữa các nhóm amit, dẫn đến sự khác biệt nhỏ trong quang phổ, ví dụ khoảng 950 cm-1. Với khả năng tái tạo quang phổ giữa các mẫu nổi bật được minh họa trong Hình 2, chúng ta có thể yên tâm rằng những khác biệt nhỏ giữa phổ đạo hàm đầu tiên nhìn thấy trong Hình 3 là đủ đáng kể để gán hai mẫu này là hai loại Nylon khác nhau.

Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng - H2TECH
Hình 3: Phổ Raman phái sinh được chia tỷ lệ từ 2 mẫu polyamit (PA) khác nhau (mỗi mẫu 20 phổ) cho thấy độ đặc hiệu cao và phân giải rõ ràng ngay cả những khác biệt quang phổ nhỏ. Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng – H2TECH

6. Xác định thành phần

Khi đã đạt được sự đảm bảo rằng chất lượng quang phổ cao và sự chênh lệch giữa các phổ là đáng kể, bước tiếp theo là phân tích. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng các kỹ thuật thống kê để tìm ra mối tương quan trong dữ liệu và ghép dữ liệu quang phổ với thư viện.

Ví dụ, phân tích thành phần chính cho phép hiển thị trực quan những điểm tương đồng, độ tái lập và sự khác biệt giữa phổ Raman của các mẫu polymer khác nhau trong toàn bộ tập phổ được ghi. Trong trường hợp này, các thành phần chính đã thu được sự đóng góp tín hiệu đáng kể lên đến ít nhất là bậc 15, đây là bằng chứng cho chất lượng tuyệt vời của tín hiệu và nội dung thông tin của phổ Raman thu được. Hình 4 thể hiện biểu đồ cho điểm cho hai thành phần chính đầu tiên, thể hiện rõ ràng sự khác biệt giữa các polymer khác nhau, cũng như tầm quan trọng của bất kỳ sự khác biệt nào có thể có trong một nhóm polyme (ví dụ PA).

Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng - H2TECH
Hình 4: Biểu đồ điểm cho hai thành phần chính đầu tiên của phổ Raman đạo hàm được chia tỷ lệ cho tất cả các mẫu cho thấy độ tái lập và độ đặc hiệu cao của phổ. Các chữ viết tắt của polyme như trong Hình 2, “unkn” = hai mẫu thuộc loại polyme chưa xác định. Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng – H2TECH

Phân cụm chặt chẽ biểu thị rằng các thành phần chính được chọn là phù hợp và có ý nghĩa để xác định các tài liệu thuộc một nhóm nhất định. Việc đo lường một ẩn số liên tiếp hội tụ với một trong các nhóm này sau đó có thể được gán cho loại vật liệu đó. Việc có phổ có khả năng tái tạo cao từ mẫu này đến mẫu khác và vị trí này đến vị trí khác giúp việc thực hiện điều đó trở nên đơn giản hơn rất nhiều một cách đáng tin cậy.

Trong suốt nghiên cứu về nhựa, hai nhóm polymer được biết là có thành phần khác nhau do thực tiễn công nghiệp trong sản xuất đã chứng minh có nhiều vùng phân cụm, như mong đợi: 1) nhóm PVC bao gồm nhựa vinyl với chất làm dẻo khác nhau và 2) nhóm PET bao gồm polyester (chỉ là một biến thể duy nhất trong họ polymer này bao gồm Mylar®).

Khi so sánh, các polymer không rõ ràng về mặt hóa học, chẳng hạn như polystyrene (PS), tạo ra các cụm chặt chẽ, được xác định rõ ràng, biểu thị cả khả năng ứng dụng của quang phổ Raman để nhận dạng nhựa và cả chất lượng tuyệt vời của dữ liệu được sử dụng trong nghiên cứu cụ thể này – một trực tiếp là kết quả của khả năng hoạt động của WP 785 ER.

7. Kết nối/Ghép đôi Polymer và Nhựa

Mặc dù giải thích sơ đồ PCA định tính, việc xác định loại nhựa hoặc polymer cụ thể để tái chế chất lượng cao đòi hỏi phải có sự khớp thống kê của phổ Raman được ghi với thư viện phổ Raman tham chiếu. Để kiểm tra tính phù hợp của cấu hình mới nhất của hệ thống Raman cho ứng dụng này, việc xác định sự phù hợp phổ đã được tiến hành bằng cách sử dụng một phương pháp thống kê hơi khác: hệ số tương quan Pearson, r2, thước đo tương quan tuyến tính giữa hai biến X và Y.

Trong trường hợp này, hệ số tương quan của Pearson đã xem xét mối tương quan giữa phổ Raman đạo hàm theo tỷ lệ của một mẫu nhất định và tất cả các phổ trong thư viện được xây dựng từ tất cả các mẫu dư có nhận dạng polymer đã biết, nghĩa là, trong “loại bỏ một lần” (LOO ) xác nhận chéo.

Việc sử dụng phổ đạo hàm tập trung thuật toán so khớp vào các cạnh của dải rung và tạo ra độ nhạy cao vốn có đối với những khác biệt quang phổ thậm chí rất nhỏ giữa hai phổ bất kỳ. Tuy nhiên, điều này sẽ đòi hỏi độ ổn định bước sóng vượt trội của máy quang phổ, một đặc điểm chính của thiết kế máy quang phổ Wasatch Photonics.

Do đó, việc xác định độ tin cậy tổng hợp cho cả kết quả khớp được chấp nhận và bị từ chối bằng cách sử dụng hàm entropy chéo (log-loss) được tính tổng trên tất cả phổ thư viện, mang lại thước đo số được hiểu là tổng độ không chắc chắn trong kết quả khớp. Thước đo bằng số này sẽ trừng phạt bất kỳ bài tập sai nào, cũng như độ tin cậy thấp đối với tất cả các bài tập đúng hoặc bị từ chối.

Điểm thấp (độ không chắc chắn) biểu thị bài tập chính xác và đáng tin cậy, giá trị bằng số của nó có thể được hiểu là logarit âm của độ tin cậy tổng thể; ví dụ: độ không chắc chắn được chỉ định là 0,05 tương ứng với độ tin cậy khớp tổng thể là 90% (-log(0,9) là khoảng 0,05). Độ tin cậy đối sánh tổng thể thay đổi đáng kể tùy theo loại polymer, như trong Hình 5.

Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng - H2TECH
Hình 5: Độ không đảm bảo gán cho sự phù hợp của từng phổ mẫu với thư viện “loại bỏ một lần” được xây dựng từ phổ mẫu còn lại của loại polymer đã biết. PA = polyamit, PC = polycarbonate, PE = polyetylen, PET = polyester, PMMA = poly-methylmethacrylate, PP = polypropylen, PS = polystyren, PTFE = polytetrafluoroetylen, PU = polyurethane, PVC = polyvinylchloride. Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng – H2TECH

Các loại polyme có độ không chắc chắn lớn nhất là những loại được biết là có biến đổi hóa học trong họ (PA và PVC), như đã thảo luận ở trên. Tất cả các loại polymer khác đều có độ tin cậy >86% khi so sánh; những chất có cấu trúc hóa học rõ ràng, chẳng hạn như PC, PS và PTFE mang lại độ tin cậy đặc biệt cao trong sự phù hợp về quang phổ, >98,5%.

8. Trường hợp cho phạm vi mở rộng – Điều tốt nhất sẽ tốt hơn

Quang phổ được ghi lại và phân tích ở trên được thực hiện trên phạm vi quang phổ mở rộng của WP 785 ER, từ 200 cm-1 đến 3500 cm-1, mặc dù kiến ​​thức truyền thống cho rằng chỉ cần vùng vân tay đến 2000 cm-1 cho các ứng dụng nhận dạng . Liệu phạm vi hạn chế hơn có đủ để nhận dạng nhựa không?

Khi vận hành trong môi trường tái chế trong tình huống thực tế, vùng vân tay có thể bị quá tải bởi các tín hiệu từ sự nhiễm bẩn mẫu, làm tăng tầm quan trọng của các rung động kéo dài tần số cao ít đông đúc hơn 2000 cm-1. Ngoài ra, một số polymer hàng ngày, chẳng hạn như ABS, không nằm trong bộ mẫu hiện tại, có các rung động điển hình ở vùng này.

Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng - H2TECH
Hình 6: So sánh độ tin cậy phù hợp để nhận dạng nhựa bằng cách sử dụng dữ liệu quang phổ trên phạm vi dấu vân tay đến 2000 cm-1 (FR, màu xanh lá cây) so với phạm vi mở rộng đến 3500 cm-1 (ER, màu xám). Raman Được Mở Rộng Phạm Vi Để Nhận Dạng Nhựa Một Cách Nhanh Chóng – H2TECH

Việc lặp lại phân tích ở trên một lần nữa được tiến hành để kiểm tra tầm quan trọng của việc sử dụng thu thập quang phổ phạm vi mở rộng nhưng lần này sử dụng quang phổ bị cắt ngắn. Việc nhận biết hiệu suất so sánh polyme sau cùng một phương pháp đã giới hạn đầu trên của phổ ở mức 2000 cm-1 để mô phỏng phân tích chỉ sử dụng vùng dấu vân tay. Ảnh hưởng đến độ tin cậy phù hợp của polyme do thông tin bổ sung có sẵn trong dải phổ mở rộng được minh họa trên Hình 6.

Ngay cả đối với các mẫu không bị ô nhiễm được sử dụng trong nghiên cứu này, người ta đã nhận thấy sự cải thiện đáng kể (về mặt thống kê) đối với hầu hết các loại polyme, với sự cải thiện về độ tin cậy phù hợp từ 10 đến 25% đối với hầu hết các loại polyme. Polyethylene thể hiện sự cải thiện lớn nhất về độ tin cậy; sự không chắc chắn phù hợp đã giảm gần một nửa.

Với cấu trúc hóa học chỉ xuất hiện trong các liên kết C-H và C-C, phổ rung động của polyetylen thưa thớt ở vùng dấu vân tay nhưng có đỉnh CH-độ giãn đáng chú ý khoảng 3000 cm-1, rất có thể dẫn đến sự cải thiện đáng kể về độ tin cậy phù hợp.

Sự tiến bộ trong việc so sánh độ tin cậy của 10 polymer này với tư cách là một nhóm khẳng định lợi thế của việc sử dụng phạm vi mở rộng để xác định chính xác các loại nhựa trong quá trình tái chế, ngay cả khi quang phổ được sử dụng trong từng trường hợp có khả năng tái tạo cao và có SNR tuyệt vời.

9. Phần kết luận

Quang phổ Raman là một công cụ hữu ích và có ảnh hưởng trong việc xác định các loại nhựa đòi hỏi độ đặc hiệu rất cao, như được thể hiện trong suốt quá trình phân tích các vật dụng thông thường trong gia đình và phòng thí nghiệm với máy quang phổ Raman phạm vi mở rộng WP 785 ER mới. Ngay cả khi chịu tốc độ quét chỉ 200 mili giây, quang phổ thu thập được vẫn mang lại SNR và khả năng tái tạo tuyệt vời, cho phép phát triển thư viện gồm 10 quang phổ polyme mà nhựa có thể phù hợp để xác định chính xác loại polymer được sử dụng, ngay cả khi bị giới hạn ở vùng dấu vân tay (như trong máy quang phổ WP 785 tiêu chuẩn của chúng tôi).

Khi sử dụng toàn bộ phạm vi của WP 785 ER đến 3500 cm-1 trong phát triển và phân tích thư viện, độ tin cậy phù hợp thậm chí còn tăng cao hơn đối với các loại nhựa tái chế thông thường được thử nghiệm. Điều này đã xác nhận và khuyến khích niềm tin vào sự phù hợp của công cụ quang phổ kế mới này để nhận dạng polymer chính xác dần dần trong quá trình phân loại thông lượng cao để tái chế nhựa. Điều này chứng minh và chứng minh rằng ngay cả những thứ tốt nhất cũng có thể trở nên tốt hơn – với nhiều dữ liệu ngày càng tốt hơn.

Máy quang phổ WP 785 ER Raman có sẵn ở các mẫu được điều chỉnh bởi TEC và làm mát bằng TEC mở rộng tới 3500 cm-1 và có thể được mua với lựa chọn kích thước khe cho độ phân giải thấp tới 6 cm-1. Một mô hình kết hợp với laser tích hợp cho phép kích thước hệ thống thậm chí còn nhỏ gọn hơn và có giá trị lớn hơn. Máy quang phổ Raman 785 này hoàn hảo để phân tích vật liệu nano, protein, hàm lượng nước và các vật liệu khác có liên kết bão hòa cao, cũng như các ứng dụng nhận dạng có thể hưởng lợi từ độ tin cậy đối sánh nâng cao của các phép đo Raman phạm vi mở rộng.

10. Các dòng máy/kính hiển vi quang phổ Raman đang có tại H2TECH 

10.1. Máy quang phổ Raman cầm tay RS DYNAMICS – MICRORAMAN

Máy đo quang phổ cầm tay Raman là thiết bị gọn nhẹ cơ động sử dụng cơ động cho phòng thí nghiệm và cả bên ngoài hiện trường vẫn đảm bảo được kết quả đo chính xác và khả năng cơ động gọn nhẹ, tích hợp pin và bộ thu phát wifi giao tiếp dễ dàng với máy tính để bàn và tablet, smartphone.

Máy quang phổ Raman cầm tay RS DYNAMICS – MICRORAMAN

 

Xem thông tin chi tiết tại đây: https://thietbikhoahoch2tech.com/san-pham/may-quang-pho-raman-rs-dynamics/

Thông số kỹ thuật:

– Trọng lượng: 650 gam

– Kích thước: Dài: 225 mmx Cao: 38 mmx Rộng: 109 mm

– Loại laze: laze bán dẫn 785 nm

– Công suất phát laser: Có thể điều chỉnh hoàn toàn lên tới 470 mW

– Loại đầu dò: Dải CMOS tiên tiến

– Dải quang phổ: 200 – 2000 cm-1

– Độ phân giải quang phổ: 12 cm-1

– Lớp laze: 3B

– Thời gian phát hiện/Nhận dạng: thường là 2 giây

– Quét trễ: 0 – 30 giây

– Thời gian quét: 2 – 20 giây

– Phơi sáng: Tự động hoặc thủ công với độ trễ quét có thể cài đặt trước

– Kết nối: WiFi, Bluetooth, USB 2.0

– Tải xuống dữ liệu: Ổ đĩa flash ngoài

– Quang học: Bộ điều hợp ống kính tiêu cự cố định có thể hoán đổi cho nhau và bộ điều hợp giá đỡ lọ

– Màn hình: Màn hình màu cảm ứng 6.5” độ phân giải cao

– Pin: Li-Ion, hoạt động 8 – 10h cho 1 lần sạc

– Nguồn điện bên ngoài: 110 – 240 V AC, 100 Watts (bao gồm)

– Bộ sạc xe hơi: Bộ chuyển đổi CLA (tùy chọn)

– Dải nhiệt độ hoạt động: -15 đến +55 °C

– Dải nhiệt độ bảo quản: -25 đến +55 °C

– Ứng dụng Robotic: WiFi điều khiển từ xa

– Vật tư tiêu hao: Không yêu cầu vật tư tiêu hao

– Chứng nhận: CE, ROHS

>Xem video về Máy quang phổ raman cầm tay Rs Dynamics – MicroRaman<<<

10.2. Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RM5

Kính hiển vi có vai trò quan trọng trong phòng thí nghiệm, trong nghiên cứu, sản xuất.

Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RM5

 

>>Xem thông tin chi tiết tại đây: https://thietbikhoahoch2tech.com/san-pham/kinh-hien-vi-raman-rm5/

Thông số kỹ thuật:

– Truly Confocal – với khe có thể thay đổi và lỗ kim có thể điều chỉnh nhiều vị trí để có độ nét hình ảnh cao hơn, loại bỏ huỳnh quang tốt hơn và tối ưu hóa ứng dụng

– Tích hợp Laser Raman Băng thông hẹp – tối đa 3 laser được điều khiển bằng máy tính để dễ sử dụng, tăng cường độ ổn định

– Tháp cách tử 5 vị trí – cho độ phân giải cảo <0,3 cm-1 và tối ưu hóa trên toàn dải phổ <50 cm-1 – 15.000 cm-1

– Tích hợp các đầu dò – lên đến 2, bao gồm CCD, EMCCD và InGaAs hiệu quả cao cho tiếng ồn thấp, tốc độ tăng, độ nhạy cao và dải phổ rộng.

Xem video về Kính hiển vi Raman Edinburgh RM5<<<

10.3. Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RMS1000

Kính hiển vi có vai trò quan trọng trong phòng thí nghiệm, trong nghiên cứu, sản xuất.

– RMS1000 là kính hiển vi Raman đồng tiêu cấp nghiên cứu kiến trúc mở. Nó đã được thiết kế để có thể thích ứng với hầu hết mọi ứng dụng Raman hiện đại, tiên tiến nhất.

– Công cụ nghiên cứu cao cấp này đã được xây dựng mà không có sự thỏa hiệp; dẫn đến một hệ thống độc lập cả về đặc điểm kỹ thuật và tính dễ sử dụng. Các ứng dụng ngoài Raman như kính hiển vi huỳnh quang phân giải theo thời gian và hình ảnh thời gian sống huỳnh quang (FLIM) đều có thể thực hiện được với RMS1000 linh hoạt.

Kính Hiển Vi Raman EDINBURGH – RMS1000

 

>>Xem thông tin chi tiết tại đây: https://thietbikhoahoch2tech.com/san-pham/kinh-hien-vi-raman-rms1000/

Thông số kỹ thuật:

*Laser

– Tích hợp 5 laser dải hẹp: 532 nm, 638 nm, 785 nm thường được sử dụng

– Có sẵn các tia laser bổ sung từ UV đến NIR. Laser bên ngoài có thể được tích hợp

– Lựa chọn laser được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính

– Bao gồm các bộ lọc chặn laser liên kết, được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính

* Máy quang phổ

– Khoảng bước sóng: 200 nm – 2,200 nm

– Gratings: tháp gratings 5 vị trí

– Khe: Điều chỉnh liên tục, điều khiển hoàn toàn bằng máy tính

* Độ phân giải phổ: Từ <0,1 cm-1 (tùy thuộc vào lựa chọn cách tử, laser và CCD)

* Độ phân giải không gian: XY (bên), Z (trục), 0,25 µm, <1 µm (tùy thuộc vào vật kính laser và kính hiển vi)

* Phạm vi quét phổ: 5 cm-1 * – 30.000 cm-1 (* với phần đính kèm wavenumber thấp)

* Thu ảnh đồng thời: Lỗ kim đồng thời có thể điều chỉnh, được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính

* Đầu dò:

– Đầu dò CCD:
+ Độ nhạy cao CCD Phổ nhiễu cực thấp
+ 1650 x 200 pixel, làm mát bằng TE âm 60 °C (tiêu chuẩn)
+ 2000 x 256 pixel, làm mát bằng TE âm 60 °C (độ nhạy / dải phổ nâng cao)

– Đầu dò thứ 2 tùy chọn
+ Đầu dò EMCCD, 1600 x 200 pixel, làm mát bằng TE -100°C (thời gian phản hồi nhanh)
+ Mảng InGaAs, 1024 pixel, làm mát bằng TE -90°C, lên đến 2.200 nm

* Phần mềm:

– Ramacle®: Gói phần mềm trực quan, tất cả trong một toàn diện

– Tùy chọn: Gói thư viện hóa học, quang phổ

* Huỳnh quang

– Quang phổ: với cách tử độ phân giải thấp và CCD tích hợp

– Lifetime: với laser xung pico giây, thiết bị điện tử TCSPC, đầu do đếm photon nhanh, ánh xạ huỳnh quang quang phổ và tuổi thọ cũng có sẵn

*An toàn laze

– Không có vỏ bọc laze: Loại 3B (tùy thuộc vào nguồn laser ngoài)

– Với vỏ laser: Loại 1

*Kích thước

– Rộng x Sâu x Cao: 975 mm x 610 mm x 1170 mm

– Trọng lượng: từ 114 kg

Xem video về Kính hiển vi Raman Edinburgh RMS1000<<<

Công ty CP Thiết Bị Khoa học H2TECH – Là đơn vị cung cấp các thiết bị khoa học kỹ thuật hàng đầu tại Việt Nam. H2TECH là đối tác của nhiều trường học các viện nghiên cứu và các trung tâm thí nghiệm. Là một trong những nhà phân phối tại Việt Nam, với nhiều hãng nỗi tiếng khác nhau trên thế giới như Rs Dynamics, Jasco, Edingburgh, …. Nếu bạn đang có nhu cầu về các dòng Máy quang phổ Raman, Kính hiển vi Raman hoặc thiết bị phòng thí nghiệm khác hãy liên hệ với H2TECH để được hỗ trợ cung cấp các thiết bị với mức giá hợp lý nhất.

CÔNG TY CP THIẾT BỊ KHOA HỌC H2TECH
Chuyên cung cấp các thiết bị phòng thí nghiệm – Thiết kế phòng lab
Chúng tôi hợp tác lâu dài dựa trên uy tín, chất lượng và hỗ trợ cho khách hàng một cách tốt nhất

Hotline: 0974.567.006

028.2228.3019
Email: thietbi@h2tech.com.vn
Website: https://h2tech.com.vn
https://thietbihoasinh.vn
https://thietbikhoahoch2tech.com

0 0 đánh giá
Article Rating
Theo dõi
Thông báo của
guest
0 Comments
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận

0974567006

0
Rất thích suy nghĩ của bạn, hãy bình luận.x