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實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的發(fā)展目標(biāo)已成當(dāng)今社會(huì)的共識(shí)，在這樣的背景下減少對(duì)化石燃料的依賴(lài)，構(gòu)建綠色低碳能源體系是未來(lái)能源發(fā)展的趨勢(shì)。生物燃料在其生命周期內(nèi)排放的二氧化碳不到化石燃料的一半，因此，生物燃料替代化石燃料是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要途徑之一。但是，與常規(guī)化石燃料不同，生物原料/燃料中可能含有對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量或生產(chǎn)加工過(guò)程造成不利影響的烴類(lèi)混合物（特別是含氧、含氮等化合物）。分析工作者如何從復(fù)雜基質(zhì)中有效篩查微量含氧化物面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

Univ. Oviedo/TotalEnergies/Univ. Pau科研人員采用島津GCMS-QP2020NX氣質(zhì)聯(lián)用儀和特制的燃燒裝置，燃燒裝置通入氧同位素(18O2)作為氧化氣體在高溫條件下對(duì)化合物進(jìn)行氧化，最終實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品中微量含氧化物高效分析。該研究成果發(fā)表于《Analytical Chemistry》上。

圖1  樣品分析流程

通過(guò)圖1可以了解樣品分析流程，樣品首先通過(guò)氣相色譜儀GC進(jìn)行分離，之后進(jìn)入特制燃燒裝置高溫氧化，最后到達(dá)質(zhì)譜MS，采用選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)模式進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)采用氧同位素(18O2)作為氧化氣體，可以準(zhǔn)確篩查出氧化產(chǎn)物中氧是來(lái)自含氧化合物還是氧化氣體，以此實(shí)現(xiàn)痕量含氧化合物的高選擇性分析。

采用該方法對(duì)松木生物油樣品進(jìn)行檢測(cè)，圖2獲得m/z 12 (A)和m/z16 (B)的質(zhì)譜圖，檢測(cè)到的89個(gè)峰(A)， 33個(gè)含氧化合物被篩查識(shí)別。

圖2  松木生物油質(zhì)譜圖

島津獲得了該技術(shù)許可，進(jìn)行商品化開(kāi)發(fā)，產(chǎn)品ELEM-SPOT有機(jī)物形態(tài)分析儀（由氣質(zhì)聯(lián)用儀GCMS-QP2020NX和有機(jī)元素選擇性燃燒裝置EL-30組成）可滿足復(fù)雜烴類(lèi)樣品（生物質(zhì)燃料、塑料裂解油等）中微量含氧化合物的高選擇性和高靈敏度篩查。

圖3  ELEM-SPOT有機(jī)物形態(tài)分析儀

ELEM-SPOT系統(tǒng)內(nèi)置自動(dòng)六通閥，可通過(guò)LabSolutions控制軟件進(jìn)行燃燒模式 (GC-Comb-MS, 氧化)和質(zhì)譜直連模式 (MS Direct, 非氧化)的靈活設(shè)置，從而可以快速方便地切換不同模式進(jìn)行分析。在燃燒模式下，島津獨(dú)特的氣體智選閥可以自動(dòng)切換氧化氣體類(lèi)型。

ClickTek智能鎖實(shí)現(xiàn)徒手進(jìn)樣口的打開(kāi)/關(guān)閉，進(jìn)樣口維護(hù)操作更簡(jiǎn)單。EL-30水平反應(yīng)器設(shè)計(jì)，維護(hù)時(shí)無(wú)需拆卸反應(yīng)器即可進(jìn)行反應(yīng)管的維護(hù)，操作更便捷。

文獻(xiàn)題目

《Sensitive Detection and Quantification of Oxygenated Compounds in Complex Samples Using GC-Combustion-MS》

使用儀器

ELEM-SPOT有機(jī)物形態(tài)分析儀

作者

Javier García-Bellido, Montserrat Redondo-Velasco, Laura Freije-Carrelo, Gaëtan Burnens, Mariella Moldovan, Brice Bouyssiere, Pierre Giusti, Jorge Ruiz Encinar

原文鏈接

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c01858?ref