מאמר שיטה

אפיון איכותי של השבר מימית מ הידרותרמיות עיבוי של אצות באמצעות גז כרומטוגרפיה 2D עם זמן של הטיסה ספקטרומטריית מסה

DOI:

10.3791/53634

⸱

6 במרץ 2016

 ,  ,  , 
1Chemical & Biological Process Development, Pacific Northwest National Laboratory

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שיטת ספקטרומטריית מסה דו-ממדית של כרומטוגרפיית גז-זמן טיסה מתוארת לאפיון החלק המימי של ביו-גולמי המופק מהנזלה הידרותרמית של אצות. ניתן להשתמש בפרוטוקול זה גם כדי לנתח את החלק המימי של מוצרים נוזליים מפירוליזה מהירה, פירוליזה מהירה קטליטית, דה-חמצן קטליטי וטיפול הידרו.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

גז כרומטוגרפיה דו מימדי בשילוב עם זמן של הטיסה ספקטרומטריית מסה הוא כלי רב עוצמה לזיהוי וכימות רכיבים כימיים תערובות מורכבות. הוא משמש לעתים קרובות כדי לנתח בנזין, דלק סילוני, סולר, ביו-דיזל השבר האורגני של ביו-גולמי / ביו-שמן. ברוב הניתוחים הללו, הממד של הפרדה הראשונה הוא קוטבי, ואחריו הפרדת קוטב. שהברים מהימיים של ביו-גולמי דגימות מימיות אחרות מייצור דלק ביולוגי נבחנו עם שילובי טור דומים. עם זאת, טכניקות הכנת מדגם כגון derivatization, חילוץ ממס, והפקה מוצק שלב היו נחוצות לפני הניתוח. במחקר זה, שברים מימיים המתקבלים ההתנזלות הידרותרמיות של אצות התאפיינו גז כרומטוגרפיה דו ממדים בשילוב עם ספקטרומטריית מסת הזמן של טיסה ללא טכניקות הכנת מדגם לפני באמצעות פרדת קוטב בממד הראשון ואחריועל ידי פרדה קוטבית של השני. דו ממדי מגרשים מניתוח זה הושוו לאלו שהושגו מתצורת הטור המסורתית יותר. תוצאות משלב האפיון איכותי של שברים מהימיים של ביו-גולמי אצות הם דנו בפירוט. היתרונות של שימוש פרדת קוטב ואחריו הפרדה הלא קוטבית לאפיון של חומרים אורגניים בדגימות מימיות על ידי גז כרומטוגרפיה דו ממדים בשילוב עם ספקטרומטריית מסת הזמן של טיסה מודגשות.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

צמיחה יציבה בביקוש לדלקים נוזליים, משאבי דלק מאובנים סופיים, אי ודאות של אספקת דלק מאובנים, וחשש הריכוז גדל וההולך של גזי חממה באטמוספרה גדלה מודעות עולמיות עבור משאבים מתחדשים 1. אנרגיה סולארית (כולל photovoltaics ושמש-תרמית), אנרגית רוח, אנרגית מים, אנרגיה גיאותרמית, ביומסה הן מהמקורות המתחדשים העיקריים שעלולים להחליף נגזרות מאובנים אנרגיה 2. מבין אלה, ביומסה היא משאב אנרגיה חלופית רק מבוסס פחמן לייצור דלקים לתחבורה נוזליים וכימיקלים בעלי ערך גבוה 3. ביומסה כוללת כל חומר אורגני כגון משאבי יער, שאריות חקלאיות, אצות, זרעי שמן, פסולת מוצקה עירונית, פסולת תעשייתית עתיר פחמן (למשל מ תעשיית עיסת נייר או מעיבוד מזון) 1. ביומסה מסווג לשתי קטגוריות רחבות: חומר זינה lignocellulosic והלא עֵצִי מבוסס על comמאפיינים מיקומית. ביומסה Lignocellulosic מורכבת פחמימות ליגנין, בעוד שאינה עֵצִי יש חומר זינה חלבונים, פחמימות ושומנים / שמנים 4. חומר זינה Lignocellulosic, המופקים מצמחים יבשתי, יכול רק לספק 30% של דלק נוזלי הנוכחי (בנזין, דלק סילוני, וסולר) דרישה אם מעובדות בר קיימא וקצרו 5,6. לפיכך, אי-עֵצִי מיקרואורגניזמים ימיים, כגון microalgae ופטריות, הם חומר זינה הפוטנציאל נחשב לייצור דלקים נוזליים מתחדשים כדי להשלים משאבים lignocellulosic.

יש microalgae חומר זינה פוטנציאל לספק דלקים לתחבורה נוזלי הנוכחי לדרוש 7,8. יש אצות יתרונות רבים: פריון אזורי גבוהה 8, היכולת לגדול באיכות נמוכה, מליחים, או מי ים 9, ואת היכולת לצבור טריגליצרידים או פחמימנים אנרגיה צפופה 7,8. ייזל הידרותרמיות (HTL) הוא שותף קיימא וניתן להרחבהnversion תהליך אשר מנצל מים הקשורים באופן טבעי עם חומר זינה אצות או מימיים 10,11. זהו תהליך תרם-כימי עם טמפרטורות הפעלה של לחצי 250-400 מעלות צלזיוס ותפעוליות של 10-25 מגפ"ס המייצר מוצר נוזלי, או ביו-גולמי, אשר ניתן לשדרג לתוך מניית תערובת דלק. ביו-גולמי המופק HTL של אצות יש להבחין ו להפרדה בקלות שברים אורגניים מימיים. השבר האורגני של-גולמי ביו ניתן להמיר ביעילות לתוך מניית תערובת זיקוק מוכנה באמצעות קטליטי הדר בטיפול תהליכים 11. השבר המימי של-גולמי ביו מכיל ~ 30% של הווה פחמן סך זינת האצות. למרות אלפי תרכובות זוהו בזרם מימית HTL, שברים השולט מורכב מחמצן משקל מולקולרי נמוך (כולל חומצות, כהלים, קטונים, ו אלדהידים) שהוקמה על ידי השפלה של פחמימות ושומנים, ו heterocyclics חנקן (כולל pyrroles, pyridines , pyrazines, ו imidazoles) נגזר פירוק חלבון 12. מחקרים על ניצול השבר המימי לשפר כלכלת תהליך כוללת וכן קיים הם מתמשכים. גז סינתזה ניתן לייצר את החלק היחסי המימי של ביו-גולמי אצות באמצעות גיזוז הידרותרמיות קטליטי 10,13, 14. לחלופין, חומרים אורגניים בתהליך של השבריר המימי גם ניתן להמיר קטליטית כדי תוספי דלק וכימיקלים מיוחדים. מחקר על אופטימיזציה מחקרי הקרנת גיזוז זרז הידרותרמיות קטליטי לגיור של חומרים אורגניים בתהליך של השלב הנוזלי המימית מתנהל כיום במעבדה הלאומית מערב האוקיינוס ​​השקט (PNNL). עבור עבודה זו, איכותי וכן אפיון כמותי של השבר המימי של ביו-גולמי אצות נדרש. מאז השבר המימי של ביו-גולמי אצות נחשב זרם פסולת, יש מעט מאוד מחקרים שנתחו את השבר המימי של האצות ביו גולמי 13,15. יתר על כן, לאחרונהמחקרים הגיעו למסקנה כי הפיכת מים אצים HTL זה לתוך-מוצרי ביו בעלי ערך גבוה תשפר את קיימת כמו גם כלכלה של HTL ביו מבוסס-זיקוק 11. לכן, מחקר זה מתמקד בפיתוח שיטה לאפיון איכותי של השבר המימי של ביו-גולמי המתקבל HTL של אצות על ידי גז כרומטוגרפיה דו ממדים בשילוב עם ספקטרומטריית מסת הזמן של טיסה (GC × GC-TOF-MS).

GC × GC-TOF-MS הוא שיטת אנליטית chromatographic המבטיחה ביותר כדי להגדיל את הרזולוציה (או פרדה של תרכובות כימיות במדגם), קיבולת שיא (מספר כלומר של פסגות נפתרו), יחס אות לרעש (לזיהוי של תרכובות כימיות בסבירות גבוהה), ועל מנת למנוע שיתוף elution של תרכובות כימיות 16. על מנת למקסם את החלטה, קיבולת שיא, ואת אות יחס רעש, שתי עמודות GC עם שלבים נייחים שונים מחוברות בסדרה באמצעות ג קיבועonnector או מיקרו-איחוד 17 (ראה איור 1 שהינה דיאגרמה מלבנית של GC × מערכת GC-TOF-MS השתמשו במחקר זה). אפנן ממוקם בין המחבר-fit העיתונות ועמודות משניות מלכודת, ולמקד, מחדש להזריק הקולחים מהעמודה העיקרית לתוך הטור מהשני 18. אפנון מתרחש על העמודה המשנית במחקר הנוכחי כפי שמוצג באיור 1. העמודה המשנית אז מחוברת TOF-MS באמצעות הרכבת קו העברה.

GC × GC-TOF-MS שמש בעבר עבור האיכותיים וכן ניתוח כמותי של דגימות אורגניות כגון נפט גולמי 16,19, בנזין, סילון-דלק, דיזל, ביו-דיזל, וחלקיק האורגני של ביו-דלק 20 22 המופקים-כימיים תרמו וכן המרה התרמו-קטליטי מעבדת 23,24. לאפיון של דגימות האורגניות אלה ב- GC × מכשירי GC-TOF-MS, טור קוטבי ארוך wכפי שמוצג כמו הטור הראשי, בעוד טור קוטבי קצר שמש בעמודה המשנית. תצורת הטור השמרנית הזו פותרת תרכובות כימיות על בסיס הבדלים בתנודתיות על הממד הראשון, ואחריו קוטביות בממד השני 18. דגימות מימיות או מים מתהליכים ביולוגיים, עיבוד מזון, ופסולת סביבתית התאפיינו גם באמצעות העיקרית דומות / והגדרות עמודות משתי לאחר המדגם עבר הכנה שלבי 17,25-30. טכניקות להכנת דגימות כגון derivatization, מיצוי מוצק שלב, והפקת ממיס אורגני כולם נוצלו לפני GC × ניתוח GC-TOF-MS 17,27-29,31,32. טכניקות אלה נועדו להקטין את הקוטביות של תרכובות במדגם לניתוח משתמשת בתצורת טור קונבנציונלית 33. אסטרטגיה חלופית הועסקה במחקר זה מבוסס על הטבע של המדגם (כאן תרכובות אורגניות קוטב במים)ניצול תצורת העמודה משנית / העיקרית ההפוכה GC × ניתוח GC-TOF-MS. מאז השבר המימי של ביו-גולמי ההופק HTL יש תרכובות קוטב 13, שילוב עמודה של עמודת קוטב ראשונית טור קוטבי משני שמש GC × GC-TOF-MS בלי שום הכנת מדגם במעלה זרם. שילוב עמודה ראשי / משני זה פותר תרכובות כימיות על בסיס הבדלים בקוטביות על הממד הראשון, ואחריו התנודתיות בממד השני. שיטות אנליטיות מוגבלות קיימות בספרות לאפיון של דגימות מימיות באמצעות כרומטוגרפיה גז דו-ממדי ללא עיבוד המדגם לפני 15.

מטרת המחקר הנוכחי הייתה לקבוע את התרכובות הכימיות הנוכחיות בשבריר המימי של-גולמי ביו אצות. כדי להשיג מטרה זו, GC × שיטת רכישת נתוני GC-TOF-MS פותח עם שילוב טור של טור קוטבי (חסודהאר"י) × קוטבי (משני). Klenn et al. (2015) הציעו כי הגדלת אורך הטור הראשי (במיוחד 60 מ 'עמודות GC) והורדתי טמפרטורת קיזוז בעמודה המשנית ביחס לעמודת בחירות המוקדמת הוא למקסם את יכולת שיא והרזולוציה 16-18. לכן, 60 מ 'טור עיקרי ו -5 ° C לקזז טמפרטורה של העמודה המשנית ביחס לעמודה העיקרי שמשו במחקר זה. תקופת האפנון האופטימלית נקבעת בעקבות פרוטוקול המתוארים במחקר זה (ראה סעיף 4). שיעור הרמפה האופטימלי של טמפרטורת עמודת GC נקבע על ידי שיטת ניסוי וטעייה, והוא דומה הערך המומלץ בספרות 16-18. כדי לדון את היתרונות של שילוב הטור הזה עבור דגימות מימיות, נתחנו HTL דגימות אצות מים עם שילוב הטור הקונבנציונלי של הלא קוטבי × קוטב. פרמטרי הפעלה הציעו בספרות הועסקו לניתוח מהימישבריר של ביו-גולמי אצות עם שילוב טור קוטבי קוטבי × 18.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

לדוגמא הכנה 1.

  1. ליצור זרם מוצר מימי / אורגני מעורב באמצעות HTL זרימה הרציף של אצות על פי תכנון כור ההליך הניסיון למצוא בספרות 10,11.
  2. השתמש מפריד הכביד כדי להפריד את זרם המוצר לתוך שלב מימי ופאזה אורגנית.
  3. מסנן 10 מ"ל של שלב מימית HTL באמצעות מסנן מזרק 0.45 מיקרומטר ולאחסן במקרר שמרו על 4 מעלות צלזיוס למשך GC × ניתוח GC-TOF-MS.

2. רכיבי Instrument

  1. השתמש כרומטוגרפיה גזית (GC) המצויד בשלב כפול מרובע-סילון קירור מבוססי אפנן והשעה של הטיסה (TOF) ספקטרומטר מסה (MS) עבור ניסויים אלו.
  2. הגדר את סמפלר האוטומטי להזריק 1 μl של כל דגימה או תקן לתוך GC. השתמש עיצוב בלוק אקראי של מדגם וזריקות סטנדרטיות עבור הרצף האוטומטי סמפלר כמתואר בספרות 13. randomiעיצוב בלוק zed הוא נפוץ מחקרים כמותיים כדי לשלוט על פעולת המכשיר. המעבדה שלנו מנצלת את העיצוב אפילו שגרתי במחקרים השוואתיים כדי לוודא פעילות מכשיר.
  3. חבר את הטור הראשי והמשני באמצעות מחבר חזק בעיתונות לפני אפנן. ודא ששני הקצוות של שני עמודים ראשיים ומשניים נחתכים ישר ללא קצוות חדים לפני חיבור למחבר העיתונות חזק.
  4. מניח טבעת חזוק על עמודת GC ולאחר מכן חבר בעמודה ראשית אל מזרק GC כך 5 מ"מ של טור הוא בתוך המזרק.
  5. ודא כי אוניית זכוכית, אוניית טפלון O-Ring ואת המחיצה עבור מזרק GC הוא חדשים ללא זיהום.
  6. השתמש 1/16 x ferrules 0.5 מ"מ מזהה העברת קו כדי לחבר את קו העמודה והעברת משנית. מניח חלק מ 0.2 של הטור המשני בקו ההעברה.
  7. ודא כי חלק 0.1 מ 'של העמודה המשנית אפנן.
  8. השתמש הליום טוהר ultrahighגז גז מוביל עבור GC בקצב זרימה של -1 1.5 מיליליטר דקות.
  9. ודא שיש חנקן נוזלי מספיק דיואר אשר משמש קירור אפנן. רמת החנקן הנוזל דיואר ניתן לחזות באמצעות מד לחץ מחובר לשקע שלה. קריאת 69 kPa של מד הלחץ עולה כי דיואר מלא, בעוד 0 kPa עולה, כי היא ריקה.

3. פרוטוקולים לפני ניתוח דוגמאות

  1. ודא שאין נזילות מרכזיות המכשיר. אם קריאת מד ואקום של TOF-MS גבוה מ 2.7 × 10 -5 אבא עבור 1.5 מיליליטר דקות -1 GC קצב זרימת טור, זה מצביע על דליפה מרכזית במערכת.
  2. הגדרת בקרת איכות (QC) שיטה ולהפעיל המובנית פרוטוקול 'התאמות מערכת הרכישה "על מנת להשיג תגובה האות המרבי באמצעות פרוטוקול של היצרן.
  3. הפעל המובנית הפרוטוקולים "אופטימיזציה מכשיר 'של שיטת QC, בסדרה - filamמוקד אף אוזן גרון, מוקד יון אופטי ובדיקות כיול המוניות באמצעות הפרוטוקול של היצרן. ודא כי בדיקת כיול המסה עוברת. שיטת QC הדבר מבטיחה כי כל פרמטרי החומרה של המכשיר הם ברמה אופטימלית.
  4. בצע "בדיקת דליפה" באמצעות הפרוטוקול של היצרן. לנתח באופן אוטומטי מייצר דוח בדיקת דליפה. ודא כי הריכוז היחסי של 28 (N 2), 32 (O 2) ו -18 (לחות) יונים חייבים להיות מתחת פחות מ -10%, 3% ו -5% של ספקטרה מונית תקן הפנימית של 69 יון, בהתאמה.
  5. כוון את TOF-MS באמצעות פרוטוקול של היצרן.
  6. שיטת בקרת איכות הפעל וכן TOF-MS מנגינה הפרוטוקול לפני ואחרי בדיקת דליפה וגם תוך ניתוח דגימות ותקנים.

4. פרוטוקול לקביעת תקופת אפנון אופטימום של אפנן

  1. באופן שרירותי בחר תקופת אפנון ארוך (למשל 10 שניות או 13 שניות). להזריק מדגם כמתואר 2.2.
  2. זהה את זמן השמירה בממד השני של העלילה מתאר שלאחריו ולא שיאים elutes. בחר זמן השמירה הממד השני מזוהה בתקופה אפנון אופטימלית. איור 2 בבירור להבהיר את הזיהוי של זמן השמירה בממד השני של העלילה מתאר.
  3. להגדיל את תקופת אפנון בשימוש בשלב 4.1 ולבצע את הניתוח שוב אם "לעטוף" הוא ציין 18. עוטפים סביב תופעות מתרחשות אם הפסגות בממד השני elutes מתחת לקו הבסיס של הממד הראשון. דוגמא עלילה תאר עבור 'מעטפת' מוצגת מידע משלים איור 3.
  4. חזור על שלבים 4.2 ו -4.3 עד ערך אופטימלי נקבע.

5. פרמטרים הניסיונות של הגדרת Instrument

  1. התקן טור נימים קוטבית (60 MX 0.25 מ"מ x 0.5 מיקרומטר עובי סרט) כטור העיקרי וכן הלא קוטבי (2.3 MX 0.25 מ"מ x 0.5 מיקרומטר עובי סרט) קפילהטור ר"י כמו הטור המשני. אופה שני עמודות חדשות הראשיות ומשניות של לפחות 2 שעות כדי להסיר כמויות זעירות של לחות, אוויר ומזהמים הקשורים עמודות GC חדשות.
  2. שימוש בגז הליום טוהר ultrahigh כגז מוביל GC בקצב זרימה של -1 1.5 מיליליטר דקות.
  3. הגדר את מזרק GC לטמפרטורה של 260 מעלות צלזיוס ביחס פיצול של 1: 250.
  4. להעסיק את תכנית הטמפרטורה הבאה עבור העמודה העיקרית: טמפרטורה קבועה של 40 מעלות צלזיוס במשך 0.2 דקות ולאחריה רמפת טמפרטורה ל 260 מעלות צלזיוס ב 5 מעלות צלזיוס דקות -1, ואחריו על טמפרטורה קבועה של 260 מעלות צלזיוס למשך 5 דקות.
  5. שמירה על C ° אפנן טמפרטורת 5 גבוה יותר מזה של טור מהשני וטמפרטורת העמודה המשנית ב 5 מעלות צלזיוס גבוה יותר מזה של הטור העיקרי.
  6. השתמש תקופת אפנון אופטימלית של 4 שניות ל -0.8 שניות של דופק חם ו -1.2 שניות של דופק קר. ערך זה נקבע על בסיס הפרוטוקול המתואר כתיון 4.
  7. טמפרטורת קו העברת גדר עד 270 מעלות צלזיוס.
  8. לכוון את זמן ההשהיה הרכישה או עיכוב ממס 0 שניות.
  9. הגדר את טווח נמוך וגבוה של m / z כמו 35 ו -800, בהתאמה.
  10. הגדר את קצב רכישת גלאי MS ב 400 ספקטרה / sec.
  11. שמירה על מתח גלאי MS ב 150 V גבוה מהשווי המותאם.
  12. לשמור על טמפרטורת מקור יון MS ב 225 מעלות צלזיוס.

6. ניתוח נתונים

  1. לבצע עיבוד נתונים באמצעות התוכנה שסופקה על ידי יצרן המכשיר.
  2. בחר את המשימות הבאות בשיטת ניתוח נתונים - בסיס Compute, למצוא פסגות מעל חיפוש הבסיס, הספרייה ולחשב הם / גובה.
  3. עקוב אחר הבסיס באמצעות קובץ הנתונים. זן לקזז בסיס כמו 0.5.
    זן רוחב שיא צפוי של 15 שניות בממד הראשון 0.15 שניות בממד השני.
  4. אות לרעש נקבע יחס כמו 5,000 וערכי דמיון של> 850 עבור מזוההfication של תרכובות.
  5. בחר ספרייה ספקטרלי המונית זמינה מסחרי לזהות תרכובות כימיות נוכח דגימות ולהגדיר את מצב חיפוש הספרייה להעביר.
  6. לעבד את קבצי נתונים באמצעות שיטת ניתוח נתונים זה באמצעות הפרוטוקול של היצרן. זה דורש לפחות 1 hr לעבד קובץ נתונים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הכרומתוגרמה יון כוללת (TIC) שהתקבלה עבור החלק מהימי של האצות ביו גולמי נתח עם שילוב טור של × הקוטב הלא קוטבי מוצג באיור 4. פעמי שימור גורם דמיון או תואם לערכים של תרכובות שזוהו על ידי חיפוש נגד אזרח המכון לתקנים וטכנולוגיה (NIST) הספרייה נספר בטבלה 1. oxygenates (כגון cyclopenatanone, תרכובות furanic ו dianhydromannitol) וחומצות אורגניות (כולל חומצה אצטית, חומצה propanoic וחומצה butanoic) נצפו מים אצות HTL 34....

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

תוצאות בבירור להמחיש את היכולת של שילוב הטור של קוטב × קוטבי לפתור תרכובות קוטב נדיפים אור נוכח השבר המימי של ביו-גולמי אצות ללא טכניקות הכנת מדגם לפני. עוקב שיא דרסטי נצפה חומצות אורגניות N-תרכובות תוך שימוש בשילוב הטור הקוטבי הקוטבי ×. עוקב שיא זה לא נצפה על החומרים אורגניים אור המשחררים מוקדם. התנהגות זו כבר לשחזור בעת בדיקת המכשיר היא ללא דליפות (בואקום TOF-MS היה מתחת 2.7 × 10 -5 אבא עבור קצב זרימת גז מוביל GC של 1.5 מיליליטר min -1). זה יהיה צפוי כי אם ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כתב יד זה חובר על ידי באטל ממוריאל מכון תחת חוזה מס 'DE-AC05-76RL01830 עם משרד האנרגיה של ארה"ב. ממשלת ארה"ב שומרת המו"ל, על ידי קבלת המאמר לפרסום, מודה כי ממשלת ארה"ב שומרת רישיון לא בלעדי, ונפרע, בלתי הפיך לפרסם או לשכפל את הטופס שפורסם של כתב היד הזה, או לאפשר לאחרים לעשות כך, למטרות ממשלת ארה"ב.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
GC וזמנים; GC– TOF/MSLecoPEG4D11DLN15מסחרי פגסוס 4D
ChromaTOF גרסה 4.50 תוכנת ניתוח נתוניםLeco
Rxi-5MS GC עמודהRestek13420עמודה 2.3 מ' שימשה מעמודה זו.
עמוד Stabilwax GCRestek10626
HP-5 GC עמודAgilent19091J-416
עמוד Stabilwax GC Restek15121
מחבר אטום ללחיצהRestek20430
תוחם מזרק GCRestek23305.5
טבעות מזרק GCAgilent5181-3323
טבעות O תוחם נון-סטיקAgilent5188-5365
טבעות קו העברהRestek20212
אתנולסיגמא-אולדריץ'459844דרגת כרומטוגרפיה
אצטוןסיגמא-אולדריץ'414689
חומצה אצטיתסיגמא-אולדריץ'320099כרומטוגרפיה דרגה
2-בוטנוןסיגמא-אולדריץ'360473 דרגת כרומטוגרפיה
חומצה פרופנואיתסיגמא-אולדריץ402907
חומצה בוטנואית חומצה בוטנואיתסיגמא-אולדריץ'19215דרגת כרומטוגרפיה
פירידיןסיגמא-אולדריץ'270970דרגת כרומטוגרפיה
פיראזיןסיגמא-אולדריץ'65693דרגת
אצטמידסיגמא-אולדריץ'695122כרומטוגרפיה דרגה
2,5-פירולידידיוןסיגמא-אולדריץ'S9381כרומטוגרפיה דרגה
N-מתילסוקסינימידסיגמא-אולדריץ'325384כרומטוגרפיה דרגה
N-(2-הידרוקסיאתיל)סוקסינימידסיגמא-אולדריץ'444073דרגת כרומטוגרפיה
' כרומטוגרפיה

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Huber, G. W., Iborra, S., Corma, A. Synthesis of Transportation Fuels from Biomass: Chemistry, Catalysts, and Engineering. Chem. Rev. 106, 4044-4098 (2006).
  2. Mata, T. M., Martins, A. A., Caetano, N. S. Microalgae for biodiesel production and other applications: A review. Renew. Sustain. Energy Rev. 14, 217-232 (2010).
  3. Vispute, T. P., Zhang, H., Sanna, A., Xiao, R., Huber, G. W. Renewable Chemical Commodity Feedstocks from Integrated Catalytic Processing of Pyrolysis Oils. Science. 330, 1222-1227 (2010).
  4. Maddi, B., Viamajala, S., Varanasi, S. Comparative study of pyrolysis of algal biomass from natural lake blooms with lignocellulosic biomass. Bioresour. Technol. 102, 11018-11026 (2011).
  5. Kim, S., Dale, B. E. Global potential bioethanol production from wasted crops and crop residues. Biomass Bioenergy. 26, 361-375 (2004).
  6. von Blottnitz, H., Curran, M. A. A review of assessments conducted on bio-ethanol as a transportation fuel from a net energy, greenhouse gas, and environmental life cycle perspective. J. Clean. Prod. 15, 607-619 (2007).
  7. Hu, Q., et al. Microalgal triacylglycerols as feedstocks for biofuel production: perspectives and advances. Plant J. 54, 621-639 (2008).
  8. Georgianna, D. R., Mayfield, S. P. Exploiting diversity and synthetic biology for the production of algal biofuels. Nature. 488, 329-335 (2012).
  9. Amaro, H. M., Guedes, A. C., Malcata, F. X. Advances and perspectives in using microalgae to produce biodiesel. Appl. Energy. 88, 3402-3410 (2011).
  10. Elliott, D. C., Biller, P., Ross, A. B., Schmidt, A. J., Jones, S. B. Hydrothermal liquefaction of biomass: Developments from batch to continuous process. Bioresour. Technol. 178, 147-156 (2015).
  11. Elliott, D. C., et al. Process development for hydrothermal liquefaction of algae feedstocks in a continuous-flow reactor. Algal Res. 2, 445-454 (2013).
  12. Sudasinghe, N., et al. High resolution FT-ICR mass spectral analysis of bio-oil and residual water soluble organics produced by hydrothermal liquefaction of the marine microalga Nannochloropsis salina. Fuel. 119, 47-56 (2014).
  13. Panisko, E., Wietsma, T., Lemmon, T., Albrecht, K., Howe, D. Characterization of the aqueous fractions from hydrotreatment and hydrothermal liquefaction of lignocellulosic feedstocks. Biomass Bioenergy. 74, 162-171 (2015).
  14. Onwudili, J. A., Lea-Langton, A. R., Ross, A. B., Williams, P. T. Catalytic hydrothermal gasification of algae for hydrogen production: Composition of reaction products and potential for nutrient recycling. Bioresour. Technol. 127, 72-80 (2013).
  15. Villadsen, S. R., et al. Development and Application of Chemical Analysis Methods for Investigation of Bio-Oils and Aqueous Phase from Hydrothermal Liquefaction of Biomass. Energy Fuels. 26, 6988-6998 (2012).
  16. Klee, M. S., Cochran, J., Merrick, M., Blumberg, L. M. Evaluation of conditions of comprehensive two-dimensional gas chromatography that yield a near-theoretical maximum in peak capacity gain. J. Chromatogr. A. 1383, 151-159 (2015).
  17. Seeley, J. V., Seeley, S. K. Multidimensional Gas Chromatography: Fundamental Advances and New Applications. Anal. Chem. 85, 557-578 (2013).
  18. Mostafa, A., Edwards, M., Gòrecki, T. Optimization aspects of comprehensive two-dimensional gas chromatography. J. Chromatogr. A. 1255, 38-55 (2012).
  19. Zhu, S., et al. A simple model for separation prediction of comprehensive two-dimensional gas chromatography and its applications in petroleum analysis. Anal. Methods. 6, 2608-2620 (2014).
  20. Almeida, T. M., et al. Preliminary Studies of Bio-oil from Fast Pyrolysis of Coconut Fibers. J. Agric. Food Chem. 61, 6812-6821 (2013).
  21. Rathsack, P., et al. Analysis of pyrolysis liquids from scrap tires using comprehensive gas chromatography-mass spectrometry and unsupervised learning. J. Anal. Appl. Pyrolysis. 109, 234-243 (2014).
  22. Tessarolo, N. S., et al. Assessing the chemical composition of bio-oils using FT-ICR mass spectrometry and comprehensive two-dimensional gas chromatography with time-of-flight mass spectrometry. Microchem. J. 117, 68-76 (2014).
  23. Djokic, M. R., Dijkmans, T., Yildiz, G., Prins, W., Van Geem, K. M. Quantitative analysis of crude and stabilized bio-oils by comprehensive two-dimensional gas-chromatography. J. Chromatogr. A. 1257, 131-140 (2012).
  24. Vendeuvre, C., Ruiz-Guerrero, R., Bertoncini, F., Duval, L., Thiebaut, D. Comprehensive two-dimensional gas chromatography for detailed characterisation of petroleum products. Oil Gas Sci. Technol. 62, 43-55 (2007).
  25. Guo, Q., et al. Comprehensive two-dimensional gas chromatography with time-of-flight mass spectrometry for the screening of potent swampy/septic odor-causing compounds in two drinking water sources in China. Anal. Methods. 7, 2458-2468 (2015).
  26. Ma, H., et al. Analysis of human breath samples of lung cancer patients and healthy controls with solid-phase microextraction (SPME) and flow-modulated comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC [times] GC). Anal. Methods. 6, 6841-6849 (2014).
  27. Lamani, X., Horst, S., Zimmermann, T., Schmidt, T. Determination of aromatic amines in human urine using comprehensive multi-dimensional gas chromatography mass spectrometry (GCxGC-qMS). Anal. and Bioanal. Chem. 407, 241-252 (2015).
  28. Skoczynska, E., Leonards, P., de Boer, J. Identification and quantification of methylated PAHs in sediment by two-dimensional gas chromatography/mass spectrometry. Anal. Methods. 5, 213-218 (2013).
  29. Tobiszewski, M., Bigus, P., Namiesnik, J. Determination of parent and methylated polycyclic aromatic hydrocarbons in water samples by dispersive liquid-liquid microextraction-two dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry. Anal. Methods. 6, 6678-6687 (2014).
  30. Freitas, L. S., et al. Analysis of organic compounds of water-in-crude oil emulsions separated by microwave heating using comprehensive two-dimensional gas chromatography and time-of-flight mass spectrometry. J. Chromatogr. A. 1216, 2860-2865 (2009).
  31. Gunatilake, S. R., Clark, T. L., Rodriguez, J. M., Mlsna, T. E. Determination of five estrogens in wastewater using a comprehensive two-dimensional gas chromatograph. Anal. Methods. 6, 5652-5658 (2014).
  32. Ljungkvist, G., Larstad, M., Mathiasson, L. Determination of low concentrations of benzene in urine using multi-dimensional gas chromatography. Analyst. 126, 41-45 (2001).
  33. Schummer, C., Delhomme, O., Appenzeller, B. M. R., Wennig, R., Millet, M. Comparison of MTBSTFA and BSTFA in derivatization reactions of polar compounds prior to GC/MS analysis. Talanta. 77, 1473-1482 (2009).
  34. Yang, H. P., Yan, R., Chen, H. P., Lee, D. H., Zheng, C. G. Characteristics of hemicellulose, cellulose and lignin pyrolysis. Fuel. 86, 1781-1788 (2007).
  35. Du, Z., et al. Microwave-assisted pyrolysis of microalgae for biofuel production. Bioresour. Technol. 102, 4890-4896 (2011).
  36. Scriven, E. F. V., Murugan, R. in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. , John Wiley & Sons, Inc. (2000).
  37. Higashio, Y., Shoji, T. Heterocyclic compounds such as pyrrole, pyridines, pyrrolidine, piperidine, indole, imidazol and pyrazines. Appl. Catal. A: Gen. 260, 251-259 (2004).
  38. Ndaji, F. E., Thomas, K. M. The kinetics of coal solvent swelling using pyridine as solvent. Fuel. 72, 1525-1530 (1993).
  39. Fillon, H., Gosmini, C., Nédélec, J. -Y., Périchon, J. Electrosynthesis of functionalized organodizinc compounds from aromatic dihalides via a cobalt catalysis in acetonitrile/pyridine as solvent. Tetrahedron Lett. 42, 3843-3846 (2001).
  40. Silin, M. A., Ivanova, L. V., Burov, E. A., Koshelev, V. N., Bordubanova, E. G. Synthesis and testing of polyalkenyl succinimides as components of detergent additives for motor fuels. Pet. Chem. 52, 272-277 (2012).
  41. Bialer, M. Chemical properties of antiepileptic drugs (AEDs). Adv. Drug Deliv. Rev. 64, 887-895 (2012).
  42. Bellina, F., Rossi, R. Synthesis and biological activity of pyrrole, pyrroline and pyrrolidine derivatives with two aryl groups on adjacent positions. Tetrahedron. 62, 7213-7256 (2006).
  43. Snell, R. W., Shanks, B. H. CeMOx-Promoted Ketonization of Biomass-Derived Carboxylic Acids in the Condensed Phase. ACS Catal. 4, 512-518 (2014).
  44. Manzano, C., Hoh, E., Simonich, S. L. M. Improved Separation of Complex Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Mixtures Using Novel Column Combinations in GC × GC/ToF-MS. Environ. Sci. Technol. 46, 7677-7684 (2012).
  45. van der Westhuizen, R., et al. Comprehensive two-dimensional gas chromatography for the analysis of synthetic and crude-derived jet fuels. J. Chromatogr. A. 1218, 4478-4486 (2011).
  46. Omais, B., et al. Investigating comprehensive two-dimensional gas chromatography conditions to optimize the separation of oxygenated compounds in a direct coal liquefaction middle distillate. J. Chromatogr. A. 1218, 3233-3240 (2011).
  47. Wildschut, J., Mahfud, F. H., Venderbosch, R. H., Heeres, H. J. Hydrotreatment of Fast Pyrolysis Oil Using Heterogeneous Noble-Metal Catalysts. Ind. Eng. Chem. Res. 48, 10324-10334 (2009).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים