Identifizierung von recyceltem PET mittels GC-MS und chemometrischen Methoden

WANG Yi ,  

LIN Qin-bao ,  

XIE Yan-ling ,  

ZHANG Ming-yue ,  

摘要

Mittels Gaschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie (GC-MS) wurden flüchtige Substanzen in nativem und recyceltem Polyethylenterephthalat (PET) analysiert. Basierend auf verschiedenen chemometrischen Methoden wurden Unterschiede zwischen nativem und recyceltem PET verglichen, um ein Erkennungsmodell zu entwickeln, das anhand charakteristischer Substanzen und deren Gehalt nativen und recycelten PET unterscheidet. Es wurden 26 Proben recycelter PET-Granulate von verschiedenen Kunststoffunternehmen sowie 48 Proben nativer PET-Granulate gesammelt. Dichlormethan wurde als Extraktionslösungsmittel verwendet, bei 50 °C und 1000 W Ultraschall für 1 Stunde extrahiert. Mit GC-MS wurden 21 flüchtige organische Verbindungen im Extrakt nachgewiesen, hauptsächlich Phenole und Lipide, mit komplexer Herkunft. Anschließend wurden chemometrische Methoden wie Hauptkomponentenanalyse (PCA), orthogonale partielle kleinste Quadrate - Diskriminanzanalyse (OPLS-DA), lineare Diskriminanzanalyse (LDA), künstliche neuronale Netze (ANN) und Entscheidungsbäume (DT) verwendet, um natives und recyceltes PET zu analysieren, zu identifizieren und die Genauigkeit verschiedener Modelle zu vergleichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Kombination von GC-MS mit ANN- und DT-Modellen eine Erkennungsgenauigkeit von über 96 % für recyceltes PET erreichte und somit für die effektive Unterscheidung von nativem und recyceltem PET geeignet ist. Das entwickelte Modell kann als technische Referenz für Anwendung und Überwachung von recyceltem PET auf dem Markt dienen und somit zur Nachhaltigkeit der Industrie und Umwelt beitragen.

关键词

recycelter Kunststoff; Polyethylenterephthalat; Chemometrie; Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS); Identifizierung

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