离线二维体积排阻色谱-反相液相色谱-高分辨质谱联用技术深度解析聚氯乙烯组成以支持回收工艺优化

为解决聚氯乙烯(PVC)回收过程中复杂添加剂和污染物的精准鉴定难题，研究人员开发了离线SEC-RPLC-UV-HRMS/MS联用技术。该研究实现了PVC树脂定量与非目标添加剂的同步分析，发现邻苯二甲酸酯、环氧化甘油三酯等关键添加剂，为安全高效回收工艺开发提供新策略。

　　

全球塑料污染治理面临严峻挑战，聚氯乙烯(PVC)因其复杂的添加剂体系成为回收领域的"硬骨头"。从建筑管材到医疗用品，PVC制品中普遍含有邻苯二甲酸酯(Phthalates)等已被欧盟REACH法规限制的塑化剂，这些物质在机械回收过程中可能持续释放环境风险。更棘手的是，不同生命周期阶段的PVC废弃物还混杂着稳定剂、着色剂等3000余种潜在添加剂，传统红外光谱(IR)和核磁共振(NMR)技术难以实现精准鉴定。法国研究人员在《Journal of Chromatography A》发表的研究，开创性地将体积排阻色谱(SEC)与高分辨串联质谱(HRMS/MS)联用，如同为PVC分子世界装配了"CT扫描仪"，首次实现聚合物定量与添加剂指纹图谱的同步解析。

研究团队采用三步核心技术：通过THF溶剂溶解沉淀实现样品前处理，利用制备级SEC分离高分子量PVC树脂与小分子添加剂，结合反相液相色谱(RPLC)与轨道阱高分辨质谱(Orbitrap-HRMS)完成物质鉴定。针对模型样品和实际废塑料，建立紫外检测器(UV)与电喷雾电离正离子模式[ESI(+)]的双通道检测方案。

Chemicals and reagents部分显示，研究选用16种邻苯二甲酸酯标准品，包括常见塑化剂邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)和三(2-乙基己基)偏苯三酸酯(TOTM)，采用THF作为SEC流动相，甲醇/乙腈梯度体系用于RPLC分离。

Results and discussion部分揭示三大发现：SEC成功将PVC树脂(分子量>10⁴
Da)与添加剂分离，回收率达92±3%；HRMS/MS非目标筛查鉴定出21类添加剂，包括意外检出的环氧化大豆油(ESBO)降解产物；针对DEHP的定量限低至0.02 μg/g，满足欧盟(EU) No 10/2011食品接触材料法规要求。

Conclusion部分强调，该方法突破传统塑料表征技术的三大局限：实现单次进样同时获取聚合物分子量分布和添加剂组成；发现TOTM等替代塑化剂在回收PVC中的残留规律；建立添加剂"分子身份证"数据库。这些成果为PVC闭环回收提供质量监控新工具，特别有助于解决食品级再生塑料的合规性验证难题。

研究团队在CRediT贡献声明中明确，第一作者Noemie Auchere负责方法开发与数据验证，Alexandra Berlioz-Barbier等三位通讯作者完成方案设计。该工作标志着塑料分析化学的重要进步，其二维分离策略可扩展至聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等其他高分子废弃物研究，为全球塑料污染治理提供关键技术支撑。