江苏造纸

2009 年第 4 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、

X 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( AFM )

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。AFM 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 AF M 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 AF M 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( XP S)

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。N ess 等人

[ 2]

利用 XPS 研究了过氧化氢

漂白对两种 T M P 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 XP S 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

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