　　　　江苏造纸　

2009

年第

期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　论　　文　　　　

现代分析技术在制浆造纸研究中的应用

冀玲芳

(天津科技大学理学院 ,天津市 ,300222)

　　摘　要 　介绍了原子力显微镜、

射线光电子能谱、

二次离子质谱、

气相色谱、

紫外光谱、

红外光谱等现代分析

技术及这些分析技术在制浆造纸研究中的应用。

关键词 　分析技术　制浆造纸

1 　序言

现代分析技术主要研究各种物质化学组成

的定性鉴定和定量测量的方法。随着测量技术

的不断发展 ,测量技术已经不满足于经典的成
分测定 ,而扩展到物质各种化学形态和结构的
表征和测量的方法。和任何一门科学一样 ,现
代分析技术正在不断发展 ,现代仪器的不断进
步及计算机的使用 ,使得现代分析技术正在逐
步发展成现代社会不可缺少的一门信息科学。

制浆造纸行业的发展离不开分析技术的支持 ,
它对于实验研究分析非常重要 ,包括各种抽出
物分析 ,碳水化合物分析 ,木素分析和制浆造纸
沉积物分析等。近年来现代分析技术在制浆造

纸研究中的应用日益广泛 ,下面主要介绍几种
用于制浆造纸研究的现代分析技术。

2 　几种常用现代分析技术在造纸研究中的
应用

2. 1 　原子力显微镜 (A FM)

原子力显微镜是观察表面形貌的一种新型

扫描探针显微镜 ,它的出现弥补了扫描隧道显
微镜不能观测非导电样品的缺陷。A FM 是通
过一个微小的探针来摸索微观世界 ,在立体三
维上观察物质的形貌 ,并能获得探针与样品相
互作用的信息 ,典型 A FM 的测向分辨率 ( X , Y
方向) 可达到 2nm ,垂直分辨率 ( Z 方向) 小于

0 . 1 nm 。A FM 具有操作容易 ,样品准备简单 ,
操作环境不受限制 ,分辨率高等优点

[ 1 ]

。原子

力显微镜有四种基本成像模式 ,分别是接触式、
非接触式、

敲击式和升降式。目前应用于制浆

造纸研究的多为敲击式。在制浆造纸研究中主

要利用 A FM 进行形貌观察、

相图绘制和力学

曲线的测定等。

2 . 2 　X 射线光电子能谱 ( XPS)

X 射线光电子能谱目前被认为是表面化学

分析最有效的方法 ,它在所有表面分析能谱中
获得的化学信息最多 ,它具有元素定性、

定量分

析能力 ,也可以测定元素在化合物中存在的价
态 ,同时还能感受该元素周围其它元素、

官能

团、

原子团对其内壳电子的影响所产生的化学

位移。Ness 等人

[ 2 ]

利用 XPS 研究了过氧化氢

漂白对两种 TMP 浆料的自施胶性能的影响。
结果表明过氧化氢漂白引起了自施胶能力的降

低。刘长恩等人

[ 3 ]

利用 XPS 对稀土助漂时硫

酸盐木浆的表面相特征进行了研究 ,表明 XPS
是研究纤维表面相的有力方法。

2 . 3 　二次离子质谱 ( SIM S)

二次离子质谱是用 Ar , Xe 等惰性气体电

离产生重离子来轰击样品表面 ,引起表面原子、
分子或原子簇的二次发射 ,这些粒子通常为中
性粒子 ,其中一部分带正电荷或负电荷 ,这些就
是二次离子质谱所要检测的二次离子 ,把轰击
出的碎片连同轰击时弹射出去的原激发离子一

同送入质谱仪 ,进行质量分离与检测 ,最后得到