基于DART-FTICR-MS和GC-MS的两种紫檀属木材化学指纹识别方法研究
发布时间：2021-09-09 09:46
随着全球森林资源消耗量的急剧增加,木材尤其是濒危与珍贵木材物种已迅速成为国际社会关注的焦点。正确地识别与鉴定木材,有助于合理、有效地保护、管理、利用木材资源,进一步规避和化解木材进出口贸易风险。传统的木材识别方法建立在木材解剖学的基础上,通过木材宏观和微观特征相结合的方法实现。其操作过程复杂、对专业知识要求高,一般很难鉴定到“种”。最新发展的木材化学指纹识别方法有助于打破传统方法的局限性,为保护木材资源和木材合法贸易提供新的技术支撑。本研究以宏观和微观构造特征高度相似的檀香紫檀（Pterocarpus santalinus）和染料紫檀（Pterocarpus tinctorius）作为研究对象,针对来自木材标本心材的薄片（气干、70℃处理、120℃处理）、粉末、抽提液（蒸馏水、乙醇和水、乙酸乙酯及苯醇抽提）等八种不同加工处理条件的样品,分别采用实时直接分析-傅里叶变换离子回旋共振质谱（Direct analysis in real time-Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry,简称DART-FTICR-...
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
本部分将从构造、材色、纹理、气味等宏观特征入手，对檀香紫檀和染料紫檀两个树种的宏观特征进行分析和比较。图 2-1 显示了檀香紫檀纵切面扫描图片和横切面立体显微图片，从图中可以看到两个树种的心材都是褐色但檀香紫檀的心材颜色略深。随后利用放大镜对两个树种实体木块的三切面进行观察，结果如下：檀香紫檀为散孔材，心边材区分明显，心材的新切面呈桔红色至紫红色，久置后变为深紫色或黑紫色；有微弱香气；管孔肉眼下几乎不可见，管孔内含有深色树胶；轴向薄壁组织为细线状；木射线可见，弦切面波痕明显；木材结构细，有光泽，纹理直，略交错。染料紫檀为散孔材，心材的新切面呈鲜红色，久置后变为深紫色；香味不明显；管孔肉眼下几乎不可见，管孔内含有深色树胶；轴向薄壁组织为细线状；木射线可见，弦切面波痕明显；木材结构细，有光泽，纹理直，略交错。
2檀香紫檀与染料紫檀木材构造特征152.3.2.荧光特性荧光反应是鉴定紫檀属木材的重要技术指标之一，可以对鉴别紫檀属木材提供辅助和参考。所以，将檀香紫檀和染料紫檀木材切成小块，置于水中浸泡，通过静置、观察，荧光反应的结果见图2-2。从图中可以发现，檀香紫檀和染料紫檀的水提取液均呈现出比较明显的蓝色荧光。图2-2荧光反应;A:檀香紫檀水提取液;B:染料紫檀水提取液Figure2-2Fluorescencefeatures;A:WaterextractofP.santalinus;B:WaterextractofP.tinctorius2.3.3.微观特征木材的宏观特征包括颜色、纹理、光泽、气味等均可以通过后期处理来实现造假，比如通过染色、贴皮等手段，利用相对便宜的木材来冒充贵重木材，以次充好。当木材被加工成家具或其他木制品成品之后，鉴定难度将会大大增加。因此，除了要对木材进行宏观特征的观察之外，还应该借助显微镜等仪器，获得木材的微观特征，通过比较微观构造特征来实现不同树种的识别，这也是目前应用最广、最为科学和实用的木材识别手段。两个树种的三切面图片见图2-3。经过观察，檀香紫檀的微观特征如下：生长轮不明显；散孔材；单管孔，少数径列复管孔（2-3个），导管横断面呈卵圆形至圆形，管孔内含树胶；轴向薄壁组织傍管带状（1-4个细胞）、翼状、聚翼状；单穿孔，管间纹孔式互列，导管内具树胶；导管-射线间纹孔式类似管间纹孔式；轴向薄壁组织具分室含晶细胞，内含菱形晶体；轴向薄壁组织叠生；木纤维叠生；木射线叠生，同形单列及多列，木射线高2-7个细胞。染料紫檀的微观特征如下：生长轮不明显；散孔材；单管孔，少数径列复管孔（2-5个），导管横断面呈卵圆形至圆形，管孔内含树胶；轴向薄壁组织傍管带状（1-4个细胞）、翼状、聚翼状；单穿孔，管间纹孔式AB
【参考文献】：
期刊论文
[1]提取条件对紫檀属木材荧光性能的影响[J]. 刘波,邬瑞东,卢芸,张毛毛,姜笑梅,殷亚方. 木材工业. 2019(02)
[2]样品要求和观察光源对紫檀属木材荧光性能的影响[J]. 刘波,卢芸,张毛毛,姜笑梅,殷亚方,张永刚. 木材工业. 2019(01)
[3]回流法提取分蘖洋葱总黄酮工艺研究及其含量测定[J]. 刘佳遥,李明强,周晓静,吴凤芝. 北方园艺. 2018(24)
[4]10批次伪品沉香鉴别方法的相关性[J]. 陈媛,邹献武,黄洛华,李军,付跃进,李改云. 林业科学. 2017(04)
[5]檀香紫檀和染料紫檀快速微损鉴别方法[J]. 梅萍,夏兆鹏,张耀丽,徐晓琳. 福建农林大学学报(自然科学版). 2017(02)
[6]5批化州产沉香挥发性成分的GC-MS分析[J]. 吴晓鹏,杨锦玲,梅文莉,王军,马子龙,戴好富. 热带生物学报. 2016(04)
[7]基于GC/MS鉴别真伪檀香紫檀的研究[J]. 王增,吴翠蓉,于海霞,张建,杨柳,郑俊旦. 林业科技开发. 2015(02)
[8]基于近红外光谱快速鉴别木材种类的研究[J]. 崔宏辉,房桂干,梁龙,吴珽,刘雯雯. 现代化工. 2015(02)
[9]基于Py-GC-MS的杨木和松木快速热解比较研究[J]. 董长青,张智博,廖航涛,陆强. 林产化学与工业. 2013(06)
[10]基于主成分分析与Fisher判别的NIR木材识别[J]. 杨金勇,李学春,黄安民,于仕兴,王学顺. 东北林业大学学报. 2013(12)
博士论文
[1]古代丝绸微观孔隙结构与加固保护技术研究[D]. 朱展云.中国科学技术大学 2015
硕士论文
[1]黄檀属和紫檀属6种红木化学特性的研究[D]. 刘顺治.福建农林大学 2014
本文编号：3391874
【文章来源】：中国林业科学研究院北京市
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
本部分将从构造、材色、纹理、气味等宏观特征入手，对檀香紫檀和染料紫檀两个树种的宏观特征进行分析和比较。图 2-1 显示了檀香紫檀纵切面扫描图片和横切面立体显微图片，从图中可以看到两个树种的心材都是褐色但檀香紫檀的心材颜色略深。随后利用放大镜对两个树种实体木块的三切面进行观察，结果如下：檀香紫檀为散孔材，心边材区分明显，心材的新切面呈桔红色至紫红色，久置后变为深紫色或黑紫色；有微弱香气；管孔肉眼下几乎不可见，管孔内含有深色树胶；轴向薄壁组织为细线状；木射线可见，弦切面波痕明显；木材结构细，有光泽，纹理直，略交错。染料紫檀为散孔材，心材的新切面呈鲜红色，久置后变为深紫色；香味不明显；管孔肉眼下几乎不可见，管孔内含有深色树胶；轴向薄壁组织为细线状；木射线可见，弦切面波痕明显；木材结构细，有光泽，纹理直，略交错。
2檀香紫檀与染料紫檀木材构造特征152.3.2.荧光特性荧光反应是鉴定紫檀属木材的重要技术指标之一，可以对鉴别紫檀属木材提供辅助和参考。所以，将檀香紫檀和染料紫檀木材切成小块，置于水中浸泡，通过静置、观察，荧光反应的结果见图2-2。从图中可以发现，檀香紫檀和染料紫檀的水提取液均呈现出比较明显的蓝色荧光。图2-2荧光反应;A:檀香紫檀水提取液;B:染料紫檀水提取液Figure2-2Fluorescencefeatures;A:WaterextractofP.santalinus;B:WaterextractofP.tinctorius2.3.3.微观特征木材的宏观特征包括颜色、纹理、光泽、气味等均可以通过后期处理来实现造假，比如通过染色、贴皮等手段，利用相对便宜的木材来冒充贵重木材，以次充好。当木材被加工成家具或其他木制品成品之后，鉴定难度将会大大增加。因此，除了要对木材进行宏观特征的观察之外，还应该借助显微镜等仪器，获得木材的微观特征，通过比较微观构造特征来实现不同树种的识别，这也是目前应用最广、最为科学和实用的木材识别手段。两个树种的三切面图片见图2-3。经过观察，檀香紫檀的微观特征如下：生长轮不明显；散孔材；单管孔，少数径列复管孔（2-3个），导管横断面呈卵圆形至圆形，管孔内含树胶；轴向薄壁组织傍管带状（1-4个细胞）、翼状、聚翼状；单穿孔，管间纹孔式互列，导管内具树胶；导管-射线间纹孔式类似管间纹孔式；轴向薄壁组织具分室含晶细胞，内含菱形晶体；轴向薄壁组织叠生；木纤维叠生；木射线叠生，同形单列及多列，木射线高2-7个细胞。染料紫檀的微观特征如下：生长轮不明显；散孔材；单管孔，少数径列复管孔（2-5个），导管横断面呈卵圆形至圆形，管孔内含树胶；轴向薄壁组织傍管带状（1-4个细胞）、翼状、聚翼状；单穿孔，管间纹孔式AB
【参考文献】：
期刊论文
[1]提取条件对紫檀属木材荧光性能的影响[J]. 刘波,邬瑞东,卢芸,张毛毛,姜笑梅,殷亚方. 木材工业. 2019(02)
[2]样品要求和观察光源对紫檀属木材荧光性能的影响[J]. 刘波,卢芸,张毛毛,姜笑梅,殷亚方,张永刚. 木材工业. 2019(01)
[3]回流法提取分蘖洋葱总黄酮工艺研究及其含量测定[J]. 刘佳遥,李明强,周晓静,吴凤芝. 北方园艺. 2018(24)
[4]10批次伪品沉香鉴别方法的相关性[J]. 陈媛,邹献武,黄洛华,李军,付跃进,李改云. 林业科学. 2017(04)
[5]檀香紫檀和染料紫檀快速微损鉴别方法[J]. 梅萍,夏兆鹏,张耀丽,徐晓琳. 福建农林大学学报(自然科学版). 2017(02)
[6]5批化州产沉香挥发性成分的GC-MS分析[J]. 吴晓鹏,杨锦玲,梅文莉,王军,马子龙,戴好富. 热带生物学报. 2016(04)
[7]基于GC/MS鉴别真伪檀香紫檀的研究[J]. 王增,吴翠蓉,于海霞,张建,杨柳,郑俊旦. 林业科技开发. 2015(02)
[8]基于近红外光谱快速鉴别木材种类的研究[J]. 崔宏辉,房桂干,梁龙,吴珽,刘雯雯. 现代化工. 2015(02)
[9]基于Py-GC-MS的杨木和松木快速热解比较研究[J]. 董长青,张智博,廖航涛,陆强. 林产化学与工业. 2013(06)
[10]基于主成分分析与Fisher判别的NIR木材识别[J]. 杨金勇,李学春,黄安民,于仕兴,王学顺. 东北林业大学学报. 2013(12)
博士论文
[1]古代丝绸微观孔隙结构与加固保护技术研究[D]. 朱展云.中国科学技术大学 2015
硕士论文
[1]黄檀属和紫檀属6种红木化学特性的研究[D]. 刘顺治.福建农林大学 2014
本文编号：3391874
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/3391874.html
