基于DART-FTICR-MS和GC-MS的兩種紫檀屬木材化學指紋識別方法研究
發(fā)布時間:2021-09-09 09:46
隨著全球森林資源消耗量的急劇增加,木材尤其是瀕危與珍貴木材物種已迅速成為國際社會關注的焦點。正確地識別與鑒定木材,有助于合理、有效地保護、管理、利用木材資源,進一步規(guī)避和化解木材進出口貿(mào)易風險。傳統(tǒng)的木材識別方法建立在木材解剖學的基礎上,通過木材宏觀和微觀特征相結(jié)合的方法實現(xiàn)。其操作過程復雜、對專業(yè)知識要求高,一般很難鑒定到“種”。最新發(fā)展的木材化學指紋識別方法有助于打破傳統(tǒng)方法的局限性,為保護木材資源和木材合法貿(mào)易提供新的技術支撐。本研究以宏觀和微觀構(gòu)造特征高度相似的檀香紫檀(Pterocarpus santalinus)和染料紫檀(Pterocarpus tinctorius)作為研究對象,針對來自木材標本心材的薄片(氣干、70℃處理、120℃處理)、粉末、抽提液(蒸餾水、乙醇和水、乙酸乙酯及苯醇抽提)等八種不同加工處理條件的樣品,分別采用實時直接分析-傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜(Direct analysis in real time-Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry,簡稱DART-FTICR-...
【文章來源】:中國林業(yè)科學研究院北京市
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
技術路線圖
本部分將從構(gòu)造、材色、紋理、氣味等宏觀特征入手,對檀香紫檀和染料紫檀兩個樹種的宏觀特征進行分析和比較。圖 2-1 顯示了檀香紫檀縱切面掃描圖片和橫切面立體顯微圖片,從圖中可以看到兩個樹種的心材都是褐色但檀香紫檀的心材顏色略深。隨后利用放大鏡對兩個樹種實體木塊的三切面進行觀察,結(jié)果如下:檀香紫檀為散孔材,心邊材區(qū)分明顯,心材的新切面呈桔紅色至紫紅色,久置后變?yōu)樯钭仙蚝谧仙;有微弱香氣;管孔肉眼下幾乎不可見,管孔?nèi)含有深色樹膠;軸向薄壁組織為細線狀;木射線可見,弦切面波痕明顯;木材結(jié)構(gòu)細,有光澤,紋理直,略交錯。染料紫檀為散孔材,心材的新切面呈鮮紅色,久置后變?yōu)樯钭仙;香味不明顯;管孔肉眼下幾乎不可見,管孔內(nèi)含有深色樹膠;軸向薄壁組織為細線狀;木射線可見,弦切面波痕明顯;木材結(jié)構(gòu)細,有光澤,紋理直,略交錯。
2檀香紫檀與染料紫檀木材構(gòu)造特征152.3.2.熒光特性熒光反應是鑒定紫檀屬木材的重要技術指標之一,可以對鑒別紫檀屬木材提供輔助和參考。所以,將檀香紫檀和染料紫檀木材切成小塊,置于水中浸泡,通過靜置、觀察,熒光反應的結(jié)果見圖2-2。從圖中可以發(fā)現(xiàn),檀香紫檀和染料紫檀的水提取液均呈現(xiàn)出比較明顯的藍色熒光。圖2-2熒光反應;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.微觀特征木材的宏觀特征包括顏色、紋理、光澤、氣味等均可以通過后期處理來實現(xiàn)造假,比如通過染色、貼皮等手段,利用相對便宜的木材來冒充貴重木材,以次充好。當木材被加工成家具或其他木制品成品之后,鑒定難度將會大大增加。因此,除了要對木材進行宏觀特征的觀察之外,還應該借助顯微鏡等儀器,獲得木材的微觀特征,通過比較微觀構(gòu)造特征來實現(xiàn)不同樹種的識別,這也是目前應用最廣、最為科學和實用的木材識別手段。兩個樹種的三切面圖片見圖2-3。經(jīng)過觀察,檀香紫檀的微觀特征如下:生長輪不明顯;散孔材;單管孔,少數(shù)徑列復管孔(2-3個),導管橫斷面呈卵圓形至圓形,管孔內(nèi)含樹膠;軸向薄壁組織傍管帶狀(1-4個細胞)、翼狀、聚翼狀;單穿孔,管間紋孔式互列,導管內(nèi)具樹膠;導管-射線間紋孔式類似管間紋孔式;軸向薄壁組織具分室含晶細胞,內(nèi)含菱形晶體;軸向薄壁組織疊生;木纖維疊生;木射線疊生,同形單列及多列,木射線高2-7個細胞。染料紫檀的微觀特征如下:生長輪不明顯;散孔材;單管孔,少數(shù)徑列復管孔(2-5個),導管橫斷面呈卵圓形至圓形,管孔內(nèi)含樹膠;軸向薄壁組織傍管帶狀(1-4個細胞)、翼狀、聚翼狀;單穿孔,管間紋孔式AB
【參考文獻】:
期刊論文
[1]提取條件對紫檀屬木材熒光性能的影響[J]. 劉波,鄔瑞東,盧蕓,張毛毛,姜笑梅,殷亞方. 木材工業(yè). 2019(02)
[2]樣品要求和觀察光源對紫檀屬木材熒光性能的影響[J]. 劉波,盧蕓,張毛毛,姜笑梅,殷亞方,張永剛. 木材工業(yè). 2019(01)
[3]回流法提取分蘗洋蔥總黃酮工藝研究及其含量測定[J]. 劉佳遙,李明強,周曉靜,吳鳳芝. 北方園藝. 2018(24)
[4]10批次偽品沉香鑒別方法的相關性[J]. 陳媛,鄒獻武,黃洛華,李軍,付躍進,李改云. 林業(yè)科學. 2017(04)
[5]檀香紫檀和染料紫檀快速微損鑒別方法[J]. 梅萍,夏兆鵬,張耀麗,徐曉琳. 福建農(nóng)林大學學報(自然科學版). 2017(02)
[6]5批化州產(chǎn)沉香揮發(fā)性成分的GC-MS分析[J]. 吳曉鵬,楊錦玲,梅文莉,王軍,馬子龍,戴好富. 熱帶生物學報. 2016(04)
[7]基于GC/MS鑒別真?zhèn)翁聪阕咸吹难芯縖J]. 王增,吳翠蓉,于海霞,張建,楊柳,鄭俊旦. 林業(yè)科技開發(fā). 2015(02)
[8]基于近紅外光譜快速鑒別木材種類的研究[J]. 崔宏輝,房桂干,梁龍,吳珽,劉雯雯. 現(xiàn)代化工. 2015(02)
[9]基于Py-GC-MS的楊木和松木快速熱解比較研究[J]. 董長青,張智博,廖航濤,陸強. 林產(chǎn)化學與工業(yè). 2013(06)
[10]基于主成分分析與Fisher判別的NIR木材識別[J]. 楊金勇,李學春,黃安民,于仕興,王學順. 東北林業(yè)大學學報. 2013(12)
博士論文
[1]古代絲綢微觀孔隙結(jié)構(gòu)與加固保護技術研究[D]. 朱展云.中國科學技術大學 2015
碩士論文
[1]黃檀屬和紫檀屬6種紅木化學特性的研究[D]. 劉順治.福建農(nóng)林大學 2014
本文編號:3391874
【文章來源】:中國林業(yè)科學研究院北京市
【文章頁數(shù)】:126 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
技術路線圖
本部分將從構(gòu)造、材色、紋理、氣味等宏觀特征入手,對檀香紫檀和染料紫檀兩個樹種的宏觀特征進行分析和比較。圖 2-1 顯示了檀香紫檀縱切面掃描圖片和橫切面立體顯微圖片,從圖中可以看到兩個樹種的心材都是褐色但檀香紫檀的心材顏色略深。隨后利用放大鏡對兩個樹種實體木塊的三切面進行觀察,結(jié)果如下:檀香紫檀為散孔材,心邊材區(qū)分明顯,心材的新切面呈桔紅色至紫紅色,久置后變?yōu)樯钭仙蚝谧仙;有微弱香氣;管孔肉眼下幾乎不可見,管孔?nèi)含有深色樹膠;軸向薄壁組織為細線狀;木射線可見,弦切面波痕明顯;木材結(jié)構(gòu)細,有光澤,紋理直,略交錯。染料紫檀為散孔材,心材的新切面呈鮮紅色,久置后變?yōu)樯钭仙;香味不明顯;管孔肉眼下幾乎不可見,管孔內(nèi)含有深色樹膠;軸向薄壁組織為細線狀;木射線可見,弦切面波痕明顯;木材結(jié)構(gòu)細,有光澤,紋理直,略交錯。
2檀香紫檀與染料紫檀木材構(gòu)造特征152.3.2.熒光特性熒光反應是鑒定紫檀屬木材的重要技術指標之一,可以對鑒別紫檀屬木材提供輔助和參考。所以,將檀香紫檀和染料紫檀木材切成小塊,置于水中浸泡,通過靜置、觀察,熒光反應的結(jié)果見圖2-2。從圖中可以發(fā)現(xiàn),檀香紫檀和染料紫檀的水提取液均呈現(xiàn)出比較明顯的藍色熒光。圖2-2熒光反應;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.微觀特征木材的宏觀特征包括顏色、紋理、光澤、氣味等均可以通過后期處理來實現(xiàn)造假,比如通過染色、貼皮等手段,利用相對便宜的木材來冒充貴重木材,以次充好。當木材被加工成家具或其他木制品成品之后,鑒定難度將會大大增加。因此,除了要對木材進行宏觀特征的觀察之外,還應該借助顯微鏡等儀器,獲得木材的微觀特征,通過比較微觀構(gòu)造特征來實現(xiàn)不同樹種的識別,這也是目前應用最廣、最為科學和實用的木材識別手段。兩個樹種的三切面圖片見圖2-3。經(jīng)過觀察,檀香紫檀的微觀特征如下:生長輪不明顯;散孔材;單管孔,少數(shù)徑列復管孔(2-3個),導管橫斷面呈卵圓形至圓形,管孔內(nèi)含樹膠;軸向薄壁組織傍管帶狀(1-4個細胞)、翼狀、聚翼狀;單穿孔,管間紋孔式互列,導管內(nèi)具樹膠;導管-射線間紋孔式類似管間紋孔式;軸向薄壁組織具分室含晶細胞,內(nèi)含菱形晶體;軸向薄壁組織疊生;木纖維疊生;木射線疊生,同形單列及多列,木射線高2-7個細胞。染料紫檀的微觀特征如下:生長輪不明顯;散孔材;單管孔,少數(shù)徑列復管孔(2-5個),導管橫斷面呈卵圓形至圓形,管孔內(nèi)含樹膠;軸向薄壁組織傍管帶狀(1-4個細胞)、翼狀、聚翼狀;單穿孔,管間紋孔式AB
【參考文獻】:
期刊論文
[1]提取條件對紫檀屬木材熒光性能的影響[J]. 劉波,鄔瑞東,盧蕓,張毛毛,姜笑梅,殷亞方. 木材工業(yè). 2019(02)
[2]樣品要求和觀察光源對紫檀屬木材熒光性能的影響[J]. 劉波,盧蕓,張毛毛,姜笑梅,殷亞方,張永剛. 木材工業(yè). 2019(01)
[3]回流法提取分蘗洋蔥總黃酮工藝研究及其含量測定[J]. 劉佳遙,李明強,周曉靜,吳鳳芝. 北方園藝. 2018(24)
[4]10批次偽品沉香鑒別方法的相關性[J]. 陳媛,鄒獻武,黃洛華,李軍,付躍進,李改云. 林業(yè)科學. 2017(04)
[5]檀香紫檀和染料紫檀快速微損鑒別方法[J]. 梅萍,夏兆鵬,張耀麗,徐曉琳. 福建農(nóng)林大學學報(自然科學版). 2017(02)
[6]5批化州產(chǎn)沉香揮發(fā)性成分的GC-MS分析[J]. 吳曉鵬,楊錦玲,梅文莉,王軍,馬子龍,戴好富. 熱帶生物學報. 2016(04)
[7]基于GC/MS鑒別真?zhèn)翁聪阕咸吹难芯縖J]. 王增,吳翠蓉,于海霞,張建,楊柳,鄭俊旦. 林業(yè)科技開發(fā). 2015(02)
[8]基于近紅外光譜快速鑒別木材種類的研究[J]. 崔宏輝,房桂干,梁龍,吳珽,劉雯雯. 現(xiàn)代化工. 2015(02)
[9]基于Py-GC-MS的楊木和松木快速熱解比較研究[J]. 董長青,張智博,廖航濤,陸強. 林產(chǎn)化學與工業(yè). 2013(06)
[10]基于主成分分析與Fisher判別的NIR木材識別[J]. 楊金勇,李學春,黃安民,于仕興,王學順. 東北林業(yè)大學學報. 2013(12)
博士論文
[1]古代絲綢微觀孔隙結(jié)構(gòu)與加固保護技術研究[D]. 朱展云.中國科學技術大學 2015
碩士論文
[1]黃檀屬和紫檀屬6種紅木化學特性的研究[D]. 劉順治.福建農(nóng)林大學 2014
本文編號:3391874
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