基于红外光谱对2种常涉案木材的比较与分析
发布时间：2021-02-21 18:32
通过傅里叶红外光谱技术（FTIR）和近红外光谱技术（NIR）,对木材宏观、微观构造相近,性质差距较大的甘巴豆（Koompassia malaccensis）和马达加斯加铁木豆（Swartzia madagascariensis）木材,进行红外光谱和近红外光谱数据测定。结果表明,2种木材的红外光谱图谱在指纹区（1 800～400/cm）存在6个明显差异特征,是区别2种木材的重要特征;近红外光谱中在波长300～1 326 nm之间,2种木材原始光谱图差异明显。通过对2种木材的比较和分析,可为鉴别木材种类、维护木材市场秩序提供依据。
【文章来源】：林业科技通讯. 2020,(08)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
2种木材红外光谱比较
如图2所示,在890～803/cm的区间内出现的吸收峰代表C—H面内变形振动峰,甘巴豆和马达加斯加铁木豆在此区间内均有显现,均位于850/cm附近。出现此吸收峰是由愈疮木基酚型芳香核在苯环2,5,6位上平面之外的C—H振动引起,而愈疮木基存在于2种木材的树脂道中。从图2中可以看出,马达加斯加铁木豆在波数850/cm附近的峰强度明显强于甘巴豆,说明马达加斯加铁木豆所含愈疮木酚型芳香核的量比甘巴豆大,存在马达加斯加铁木豆比甘巴豆所含树脂多的可能。
本次实验选取了波长300～2 500 nm的近红外光谱图,通过分析2种木材的近红外光谱图差异,对甘巴豆和马达加斯加铁木豆加以区分。如图3所示,二者在波长400～1 326 nm之间光谱图存在明显差异。在波长1 326～2 500 nm之间这2种木材的原始光谱图几乎重合,不存明显的区分。在波长1 326～2 500 nm所表现出来的吸收峰,是由木质素、半纤维素、纤维素以及抽提物中所含的化学基团伸缩振动引起[9]。而近红外光谱曲线的高度重合原因在于二者均为热带木材,生长习性存在一定的相似性,木材的内部构造有较多相似点。比如2种木材生长周期长,生长速度缓慢且均是散孔材,孔内含有树胶等沉积物,边心材区别明显,韧皮纤维发达,树皮粗糙,木材密度大,质量重。在波长400～1 326 nm二者区分度明显,首先在453 nm附近马达加斯加铁木豆呈现出向下的拐点继而出现急剧上升的图谱线,而甘巴豆木材在453 nm附近没有出现拐点,而是一直呈现出平缓的走势。原因在于二者的导管长度、宽度以及木纤维的长度存在不同,由此产生对木材吸光度的影响。综上所述,近红外光谱图对于区分甘巴豆和马达加斯加铁木豆更为直观,达到了预期的实验目的。3 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]水青树木材红外光谱特征研究[J]. 庄琳,宋小娇,徐燕红. 湖北农业科学. 2017(07)
[2]樟科4种木材红外光谱的鉴别方法探讨[J]. 庄琳,徐燕红,宋小娇. 林业科技通讯. 2015(10)
[3]南方红豆杉和罗汉松的红外光谱研究[J]. 薛晓明,吴显昆,陈云霞,南程慧. 江苏农业科学. 2014(09)
[4]基于红外光谱的5种红木树种识别探讨[J]. 张蓉,徐魁梧,张丽沙,陈辉. 林业科技开发. 2014(02)
[5]基于FTIR的针阔叶材木质素和纤维素特性[J]. 胡爱华,邢世岩,巩其亮. 东北林业大学学报. 2009(09)
[6]近红外光谱技术及其在木材科学中的应用[J]. 杨忠,江泽慧,费本华,刘君良. 林业科学. 2005(04)
硕士论文
[1]基于近红外光谱技术的木材识别初步研究[D]. 刘亚娜.中国林业科学研究院 2014
本文编号：3044751
【文章来源】：林业科技通讯. 2020,(08)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
2种木材红外光谱比较
如图2所示,在890～803/cm的区间内出现的吸收峰代表C—H面内变形振动峰,甘巴豆和马达加斯加铁木豆在此区间内均有显现,均位于850/cm附近。出现此吸收峰是由愈疮木基酚型芳香核在苯环2,5,6位上平面之外的C—H振动引起,而愈疮木基存在于2种木材的树脂道中。从图2中可以看出,马达加斯加铁木豆在波数850/cm附近的峰强度明显强于甘巴豆,说明马达加斯加铁木豆所含愈疮木酚型芳香核的量比甘巴豆大,存在马达加斯加铁木豆比甘巴豆所含树脂多的可能。
本次实验选取了波长300～2 500 nm的近红外光谱图,通过分析2种木材的近红外光谱图差异,对甘巴豆和马达加斯加铁木豆加以区分。如图3所示,二者在波长400～1 326 nm之间光谱图存在明显差异。在波长1 326～2 500 nm之间这2种木材的原始光谱图几乎重合,不存明显的区分。在波长1 326～2 500 nm所表现出来的吸收峰,是由木质素、半纤维素、纤维素以及抽提物中所含的化学基团伸缩振动引起[9]。而近红外光谱曲线的高度重合原因在于二者均为热带木材,生长习性存在一定的相似性,木材的内部构造有较多相似点。比如2种木材生长周期长,生长速度缓慢且均是散孔材,孔内含有树胶等沉积物,边心材区别明显,韧皮纤维发达,树皮粗糙,木材密度大,质量重。在波长400～1 326 nm二者区分度明显,首先在453 nm附近马达加斯加铁木豆呈现出向下的拐点继而出现急剧上升的图谱线,而甘巴豆木材在453 nm附近没有出现拐点,而是一直呈现出平缓的走势。原因在于二者的导管长度、宽度以及木纤维的长度存在不同,由此产生对木材吸光度的影响。综上所述,近红外光谱图对于区分甘巴豆和马达加斯加铁木豆更为直观,达到了预期的实验目的。3 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]水青树木材红外光谱特征研究[J]. 庄琳,宋小娇,徐燕红. 湖北农业科学. 2017(07)
[2]樟科4种木材红外光谱的鉴别方法探讨[J]. 庄琳,徐燕红,宋小娇. 林业科技通讯. 2015(10)
[3]南方红豆杉和罗汉松的红外光谱研究[J]. 薛晓明,吴显昆,陈云霞,南程慧. 江苏农业科学. 2014(09)
[4]基于红外光谱的5种红木树种识别探讨[J]. 张蓉,徐魁梧,张丽沙,陈辉. 林业科技开发. 2014(02)
[5]基于FTIR的针阔叶材木质素和纤维素特性[J]. 胡爱华,邢世岩,巩其亮. 东北林业大学学报. 2009(09)
[6]近红外光谱技术及其在木材科学中的应用[J]. 杨忠,江泽慧,费本华,刘君良. 林业科学. 2005(04)
硕士论文
[1]基于近红外光谱技术的木材识别初步研究[D]. 刘亚娜.中国林业科学研究院 2014
本文编号：3044751
本文链接：https://www.wllwen.com/shekelunwen/gongan/3044751.html
