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ELEM-SPOT專欄 | 創新技術高效識別復雜樣品中的微量氧化物
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實現碳達峰和碳中和的發展目標已成當今社會的共識，在這樣的背景下減少對化石燃料的依賴，構建綠色低碳能源體系是未來能源發展的趨勢。生物燃料在其生命周期內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現雙碳目標的重要途徑之一。但是，與常規化石燃料不同，生物原料/燃料中可能含有對產品質量或生產加工過程造成不利影響的烴類混合物（特別是含氧、含氮等化合物）。分析工作者如何從復雜基質中有效篩查微量含氧化物面臨著嚴峻挑戰。
Univ. Oviedo/TotalEnergies/Univ. Pau科研人員采用島津GCMS-QP2020NX氣質聯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化合物進行氧化，最終實現復雜樣品中微量含氧化物高效分析。該研究成果發表于《Analytical Chemistry》上。
圖1 樣品分析流程
通過圖1可以了解樣品分析流程，樣品首先通過氣相色譜儀GC進行分離，之后進入特制燃燒裝置高溫氧化，最后到達質譜MS，采用選擇離子監測(SIM)模式進行檢測。通過采用氧同位素(18O2)作為氧化氣體，可以準確篩查出氧化產物中氧是來自含氧化合物還是氧化氣體，以此實現痕量含氧化合物的高選擇性分析。
采用該方法對松木生物油樣品進行檢測，圖2獲得m/z 12 (A)和m/z16 (B)的質譜圖，檢測到的89個峰(A)， 33個含氧化合物被篩查識別。
圖2 松木生物油質譜圖
島津獲得了該技術許可，進行商品化開發，產品ELEM-SPOT有機物形態分析儀（由氣質聯用儀GCMS-QP2020NX和有機元素選擇性燃燒裝置EL-30組成）可滿足復雜烴類樣品（生物質燃料、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有機物形態分析儀
ELEM-SPOT系統內置自動六通閥，可通過LabSolutions控制軟件進行燃燒模式 (GC-Comb-MS, 氧化)和質譜直連模式 (MS Direct, 非氧化)的靈活設置，從而可以快速方便地切換不同模式進行分析。在燃燒模式下，島津獨特的氣體智選閥可以自動切換氧化氣體類型。
ClickTek智能鎖實現徒手進樣口的打開/關閉，進樣口維護操作更簡單。EL-30水平反應器設計，維護時無需拆卸反應器即可進行反應管的維護，操作更便捷。
文獻題目
《Sensitive Detection and Quantification of Oxygenated Compounds in Complex Samples Using GC-Combustion-MS》
使用儀器
ELEM-SPOT有機物形態分析儀
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
