Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Bioengineering
Click here for the English version

Bioengineering

Kvalitativ Karakterisering av den vandige fraksjon fra Hydrothermal kondensering av Alger Bruke 2D gasskromatografi med Time-of-flight massespektrometri

Published: March 6, 2016 doi: 10.3791/53634
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Chemical & Biological Process Development, Pacific Northwest National Laboratory

Abstract

To-dimensjonal gasskromatografi kombinert med time-of-flight massespektrometri er et kraftig verktøy for å identifisere og kvantifisere kjemiske komponenter i komplekse blandinger. Det er ofte brukt til å analysere bensin, jetdrivstoff, diesel, biodiesel, og den organiske fraksjon av bio-råolje / bio-olje. I de fleste av disse analyser, den første dimensjonen av separasjon er ikke-polar, etterfulgt av et polart separasjon. De vandige fraksjoner av bio-olje og andre vandige prøver fra biodrivstoff produksjonen er kontrollert med liknende kolonnekombinasjoner. Imidlertid, prøveprepareringsteknikker slik som derivatisering, oppløsningsmiddelekstraksjon, og fast-fase ekstraksjon var nødvendige før analyse. I denne studien ble vandige fraksjoner oppnådd fra den hydrotermiske flytendegjøring av alger, karakterisert ved to-dimensjonal gasskromatografi kombinert med time-of-flight massespektrometri uten forutgående prøveprepareringsteknikker ved bruk av et polart separasjon i den første dimensjonen, etterfulgtav en ikke-polar separasjon i det andre. Todimensjonale plottene fra denne analysen ble sammenlignet med de som ble oppnådd fra de mer tradisjonelle kolonnekonfigurasjon. Resultater fra kvalitativ karakterisering av de vandige fraksjoner av alge bio-råolje er diskutert i detalj. Fordelene med å bruke et polart separasjon etterfulgt av en ikke-polar separasjon for karakterisering av organiske stoffer i vandige prøver ved to-dimensjonal gasskromatografi kombinert med time-of-flight massespektrometri er uthevet.

Introduction

Jevn vekst i etterspørselen etter flytende drivstoff, begrensede fossile ressurser, usikkerhet av fossilt drivstoff forsyninger og bekymring over den økende konsentrasjonen av klimagasser i atmosfæren har økt global bevissthet for fornybare ressurser 1. Solenergi (inkludert solceller og solvarme), vindkraft, vannkraft, jordvarme, og biomasse er de viktigste fornybare kilder som potensielt kan erstatte fossil-avledet energi to. Av disse er biomasse den eneste karbonbasert alternativ energikilde for produksjon av flytende transport drivstoff og høy verdi kjemikalier 3. Biomasse inneholder noe organisk materiale som for eksempel skogressurser, landbruksrester, alger, oljefrø, kommunalt avfall, og karbonrike industriavfall (for eksempel fra treforedlingsindustrien eller fra matfag) 1. Biomasse er klassifisert i to hovedkategorier: lignocellulose og ikke-treaktige råstoff basert på composisjonelle egenskaper. Lignocelluloseholdig biomasse består av karbohydrater og lignin, mens ikke-treaktige utgangsmaterialer har proteiner, karbohydrater og fett / oljer 4. Lignocellulose råmaterialer, som stammer fra terrestriske planter, kan bare tilfredsstille 30% av dagens flytende drivstoff (bensin, jetdrivstoff, og diesel) spurt om bærekraftig dyrket og høstet 5,6. Derfor, ikke-treaktige akvatiske mikroorganismer, slik som mikroalger og sopp, anses mulige råmaterialer for produksjon av fornybare flytende brennstoffer for å komplettere lignocellulose ressurser.

Mikroalger råstoff har potensial til å tilfredsstille dagens flytende transport brensel krever 7,8. Alger har mange fordeler: høy produktivitet areal 8, evnen til å vokse i lav-kvalitet, brakkvann eller sjøvann 9, og evnen til å akkumulere energitette triglyserider eller hydrokarboner 7,8. Hydrotermale kondense (HTL) er en levedyktig og skalerbar conversjonen prosess som utnytter vannet naturlig forbundet med alge eller akvatiske råstoff 10,11. Det er en termo-kjemisk prosess med en driftstemperatur på 250-400 ° C og driftstrykk på 10-25 MPa som produserer et flytende produkt, eller bio-råolje, som kan bli oppgradert i en drivstoffblanding lager. Bio-olje produsert fra HTL av alger har skjelnes og lett å skille organiske og vandige fraksjoner. Den organiske fraksjon av bio-råolje kan effektivt omdannes til et raffineri klar blanding lager via katalytiske hydrobehandlingsprosesser 11. Den vandige fraksjon av bio-råolje inneholder ~ 30% av det totale karbon som er tilstede i råstoffet alger. Selv om tusenvis av forbindelser har blitt identifisert i HTL vandige strøm, den dominerende fraksjonene består av lavmolekylære oksygenater (inkludert syrer, alkoholer, ketoner og aldehyder) som dannes ved nedbrytning av karbohydrater og lipider, og nitrogenheterosykliske forbindelser (inkludert pyrroler, pyridiner , pyrazines og imidazoler) avledet fra protein nedbrytning 12. Studier på bruk av vannfraksjonen for å forbedre den generelle prosess økonomi samt bærekraft er pågående. Syntesegass kan fremstilles fra den vandige fraksjon av alger bio-råolje via katalytisk hydrotermisk forgassing 10,13, 14. Alternativt organisk materiale i vannfraksjonen kan også katalytisk omdannes til drivstoff tilsetningsstoffer og spesialkjemikalier. Forskning på å optimalisere katalytiske hydrotermale gassifisering og katalysator screeningstudier for konvertering av organisk i den vandige væskefase pågår nå på Pacific Northwest National Laboratory (PNNL). Til dette arbeidet både kvalitative og kvantitative karakterisering av den vandige fraksjon av alger bio-råolje kreves. Siden den vandige fraksjon av alger bio-olje regnes som en avfallsstrømmen, er det svært få studier som har analysert den vandige fraksjon av alger bio-olje 13,15. Videre sistestudier konkluderte med at konvertering dette HTL alger vann inn høyverdige bio-produkter ville forbedre bærekraft samt økonomi av en HTL-baserte bio-raffineriet 11. Derfor er denne studien fokusert på å utvikle en metode for kvalitativ karakterisering av den vandige fraksjon av bio-råolje erholdt fra HTL av alger ved todimensjonal gasskromatografi kombinert med time-of-flight massespektrometri (GC x GC-TOF-MS).

GC x GC-TOF-MS er den mest lovende kromatografisk analytisk teknikk for å øke oppløsningen (eller separasjon av kjemiske forbindelser i en prøve), topp kapasitet (dvs. antall oppløste topper), forholdet signal-til-støy (for identifisering av kjemiske forbindelser med høy sikkerhet), og for å unngå co-eluering av kjemiske forbindelser 16. For å maksimere oppløsning, maksimal kapasitet, og signal-til-støy-forhold, er to GC-kolonner med forskjellige stasjonære faser er koblet i serie ved hjelp av en presspasning connector eller mikro-union 17 (se figur 1 som er et blokkdiagram av GC x GC-TOF-MS-system anvendt i denne studien). En modulator ligger mellom presstilpasset kontakt og sekundære spalter for å felle, refokusere, og re-injisere strømmene fra primærkolonnen inn i den sekundære kolonnen 18. Modulasjon oppstår på den sekundære kolonnen i den foreliggende undersøkelse, som vist i figur 1. Den sekundære kolonnen blir deretter koblet til TOF-MS via en overføringslinje sammenstillingen.

GC x GC-TOF-MS ble benyttet tidligere for kvalitativ og kvantitativ analyse av organiske prøver slik som råolje 16,19, bensin, jet-drivstoff, diesel, biodiesel, og den organiske fraksjon av bio-brennstoff 20- 22 produsert fra termo-kjemisk så vel som termo katalytiske omdannelsesprosesser 23,24. For karakterisering av disse organiske prøver i GC × GC-TOF-MS instrumenter, en lang non-polar kolonne wsom brukes som primærkolonnen, mens en kort polart kolonne ble anvendt som det sekundære kolonnen. Denne konvensjonelle kolonnekonfigurasjon løser kjemiske forbindelser basert på forskjeller i flyktighet enn den første dimensjonen, etterfulgt av polariteten i den andre dimensjon 18. Vandige eller vannprøver fra biologiske prosesser, matvareindustrien og miljø avfall ble også preget med lignende primære / sekundære kolonnekonfigurasjonen etter at prøven hadde vært gjennom forberedelse trinn 17,25-30. Prøveopparbeidelses teknikker som derivatisering, fast-fase ekstraksjon og organisk løsemiddel utvinning har alle blitt brukt før GC × GC-TOF-MS analyse 17,27-29,31,32. Disse teknikkene ble rettet mot å redusere polariteten av forbindelser i prøven for analyse ved hjelp av en konvensjonell kolonne konfigurasjon 33. En alternativ strategi ble anvendt i denne studie basert på beskaffenheten av prøven (her polare organiske forbindelser i vann)utnytte den omvendte primær / sekundær kolonne konfigurasjon for GC × GC-TOF-MS analyse. Siden den vandige fraksjon av bio-råolje produsert fra HTL har polare forbindelser 13, ble en kolonne kombinasjon av en primær polar kolonne og en sekundær ikke-polar kolonnen som brukes i GC x GC-TOF-MS uten oppstrøms prøvepreparering. Dette primær / sekundær kolonne kombinasjon løser kjemiske forbindelser basert på forskjeller i polaritet enn den første dimensjonen, etterfulgt av volatilitet i den andre dimensjonen. Begrenset analytiske metoder finnes i litteraturen for karakterisering av vandige prøver ved hjelp av to-dimensjonale gasskromatografi uten forutgående prøvebehandling 15.

Målet med denne studien var å bestemme de kjemiske forbindelser som er tilstede i den vandige fraksjon av alger bio-råolje. For å oppnå dette målet, en GC × GC-TOF-MS datainnsamling metoden ble utviklet med en kolonne kombinasjon av polar kolonne (primær) × upolare (sekundær). Klenn et al. (2015) foreslått at ved å øke lengden av primærkolonnen (spesielt 60 m GC-kolonner) og senke temperaturen forskyvning av den sekundære kolonnen med hensyn til den primære kolonne ville maksimere topp kapasitet og oppløsningen 16-18. Derfor er en 60 m primærkolonnen og 5 ° C temperatur forskyvning av den sekundære kolonnen med hensyn til den primære kolonne ble anvendt i denne studien. Den optimale modulasjon perioden ble bestemt etter en protokoll som er beskrevet i denne studien (se pkt 4). Den optimale rampehastighet på GC-kolonnetemperaturen ble bestemt ved en prøve og feile-metoden, og er lik den verdien som foreslås i litteraturen 16-18. For å diskutere fordelene ved denne kolonnen kombinasjonen for vandige prøver har vi analysert HTL alger vannprøver med den konvensjonelle kolonne kombinasjonen av ikke-polare x polare. Driftsparametere foreslått i litteraturen, ble anvendt for å analysere den vandigefraksjon av alge bio-råolje med en ikke-polar x polar kolonne kombinasjon 18.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Prøvepreparering

  1. Generer et blandet vandig / organisk produktstrøm via kontinuerlig strøm HTL av alger i henhold til reaktorkonstruksjon og eksperimentelle fremgangsmåte finnes i litteraturen 10,11.
  2. Bruke en tyngdekraft-separator for å separere produktstrømmen inn i en vandig fase og organisk fase.
  3. Filter 10 ml av HTL vannfasen ved hjelp av en 0,45 mikrometer sprøyte filter og oppbevar i kjøleskap opprettholdt ved 4 ° C i GC × GC-TOF-MS analyse.

2. Instrument Components

  1. Bruke en gasskromatograf (GC) utstyrt med en firestråle totrinns kjølebasert modulator og time-of-flight (TOF) massespektrometer (MS) for disse eksperimentene.
  2. Konfigurer automatisk prøvetaker å injisere 1 mL av hver prøve eller standard i GC. Bruk en randomisert blokkdesign av prøven og standard injeksjoner for auto-sampler sekvens som beskrevet i litteraturen 13. den randomized blokkdesign er ofte brukt i kvantitative studier for å kontrollere for instrument drift. Vårt laboratorium benytter design rutinemessig selv i komparative studier for å bekrefte instrument drift.
  3. Koble den primære og sekundære kolonne ved hjelp av en presse-tett kontakt før modulatoren. Pass på at begge kantene av både primære og sekundære søyler er kuttet rett uten skarpe kanter før du kobler til pressen tett kontakt.
  4. Plasser hylse på GC-kolonnen, og deretter koble primære kolonnen til GC injektor, slik at 5 mm av kolonnen er inne i injektoren.
  5. Sørg for at glass liner, non-stick liner O-ring og septa for GC injektor er ny og fri for forurensning.
  6. Bruk 1/16 x 0,5 mm ID overføring linje hylser for å koble den sekundære kolonnen og overføring linje. Plasser en 0,2 m del av den sekundære kolonnen i overføringsledningen.
  7. Sørge for at en 0,1 m del av den sekundære kolonnen er i modulatoren.
  8. Bruk ultrahøy renhet heliumgass ​​som bæregass for GC ved en strømningshastighet på 1,5 ml min-1.
  9. Sørge for at det er tilstrekkelig flytende nitrogen i Dewar som fungerer som et kjølemiddel i modulatoren. Nivået av det flytende nitrogen i Dewar kan forutsies ved hjelp av en trykkmåler festet til dens utløp. A 69 kPa avlesing av manometeret viser at Dewar er full, mens 0 kPa indikerer at den er tom.

3. Protokoller Før analysere prøver

  1. Pass på at det ikke er noen store lekkasjer i instrumentet. Dersom vakuummåleren avlesning av TOF-MS er høyere enn 2,7 x 10 -5 Pa i 1,5 ml min-1 GC kolonne strømningshastighet, indikerer dette en stor lekkasje i systemet.
  2. Sette opp kvalitetskontroll (QC) metode og kjøre innebygd 'oppkjøp systemtilpasninger' protokoll for å oppnå maksimal signalrespons ved bruk av produsentens protokoll.
  3. Kjør innebygd 'instrument optimalisering' protokoller av QC metode, i serie - filament fokus, ion optikk fokus og massekalibrerings tester ved hjelp av produsentens protokoll. Sørg for at massen kalibrering test passerer. Dette QC metoden sikrer at alle maskinvare parametere av instrumentet er på optimalt nivå.
  4. Utfør en "lekkasjekontroll" ved hjelp av produsentens protokoll. Analyser genererer automatisk lekkasjekontroll rapport. Sørge for at den relative konsentrasjonen av 28 (N 2), 32 (O 2) og 18 (fuktighet) -ioner må være under mindre enn 10%, 3% og 5% av intern standard masse-spektrene for 69 ion, henholdsvis.
  5. Tune TOF-MS ved hjelp av produsentens protokoll.
  6. Kjør kvalitetskontroll metode samt TOF-MS tune protokollen før og etter lekkasjekontroll og også mens analysere prøver og standarder.

4. Protokoll for å bestemme optimal Modulation Periode Modulator

  1. Vilkårlig velge en lang module periode (f.eks 10 sek eller 13 sek). Injisere en prøve som er beskrevet i 2.2.
    2. Figur 2 tydelig klargjøre identifisering av retensjonstiden i andre dimensjon av den konturplott.
  2. Øk modulasjon perioden som brukes i trinn 4,1 og utføre analysen på nytt hvis "wrap around" er observert 18. Vikle rundt fenomener oppstår hvis toppene i andre dimensjon elueres under grunnlinjen for første dimensjonen. Eksempel kontur tomt for 'wraparound' vises i tilleggsinformasjon Figur 3.
  3. Gjenta trinn 4.2 og 4.3 til optimal verdi fastsettes.

5. Eksperimentelle Parametere av Instrument Set-up

  1. Installere en polar (60 x 0,25 mm x 0,5 pm filmtykkelse) kapillar-kolonne som den primære kolonne og en ikke-polar (2,3 x 0,25 mm x 0,5 pm filmtykkelse) capillary kolonne som den sekundære kolonnen. Bake både primære og sekundære kolonne i minst 2 timer for å fjerne spor av fuktighet, luft og forurensning forbundet med nye GC kolonner.
  2. Bruk ultrahøy renhet heliumgass som bærergass for GC ved en strømningshastighet på 1,5 ml min-1.
  3. Still GC injektoren til en temperatur på 260 ° C og et delingsforhold på 1: 250.
  4. Anvende følgende temperaturprogram for den primære kolonne: en konstant temperatur på 40 ° C i 0,2 minutter, fulgt av en temperatur rampe til 260 ° C ved 5 ° C min -1, fulgt av en konstant temperatur på 260 ° C i 5 minutter.
  5. Opprett modulatoren temperatur 5 ° C høyere enn den til den sekundære kolonnen og den sekundære kolonnen temperaturen ved 5 ° C høyere enn den til den primære kolonne.
  6. Bruk en optimal modulasjon periode på 4 sek med 0,8 sek varm puls og 1,2 sek kaldt puls. Denne verdien er beregnet basert på protokollen som er beskrevet i sektenion fire.
  7. Sett linjen temperaturen til 270 ° C overføring.
  8. Sett oppkjøpet forsinkelse eller løsemiddel forsinkelse til 0 sek.
  9. Angi at lavere og høyere område av m / z som 35 og 800, henholdsvis.
  10. Sett MS detektor oppkjøpet sats på 400 spektra / sek.
  11. Opprett MS detektorspenningen på 150 V høyere enn den optimaliserte verdi.
  12. Opprettholde kilde temperatur MS ion ved 225 ° C.

6. Data Analysis

  1. Utfør databehandling ved hjelp av programvaren som leveres av instrumentprodusenten.
  2. Velg følgende oppgaver i dataanalysemetode - Beregn baseline, finne topper over grunnlinjen, bibliotek søk ​​og beregne er / høyde.
  3. Spor grunnlinjen gjennom datafilen. Angi baseline offset som 0,5.
    Angi forventede maksimale bredde av 15 sekunder i den første dimensjon og 0,15 sekunder i den andre dimensjonen.
  4. Sett signal-til-støy-forhold som 5000 og likheten verdier av> 850 for identifisertfiseringen av forbindelser.
  5. Velg en kommersielt tilgjengelig masse spektral biblioteket for å identifisere kjemiske forbindelser som finnes i prøvene og sette biblioteket søkemodus videresende.
  6. Behandle datafiler ved hjelp av denne dataanalyse metode med produsentens protokoll. Det kreves minst en time for å behandle en datafil.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

En total ion-kromatogram (TIC) oppnådd for den vandige fraksjon av alger bio-råolje analysert med en kolonne kombinasjon av polare x ikke-polar, er vist i figur 4. Retensjonstider og likheten eller kamp faktorverdier på forbindelser som er identifisert ved å søke mot en National Institute of Standards and Technology (NIST) bibliotek er oppført i tabell 1. Oksygen (som cyclopenatanone, furanic forbindelser og dianhydromannitol) og organiske syrer (inkludert eddiksyre, propionsyre og smørsyre) ble observert i HTL alger vann 34. Disse kjemikaliene kan dannes fra nedbrytningen av algene karbohydratfraksjon i løpet av 13 HTL. I tillegg til oksygenater, har den vandige fase nitrogenholdige forbindelser (N-forbindelser) så som pyridin, pyrazin, acetamider, succinimid og deres alkyl-derivater. Formodentlig er disse forbindelser nedbrytningsproduktene av proteins i algebiomasse 4,35.

Høy intensitet topper identifisert i konturen tomten for båt brøkdel av alger bio-olje ble validert ved å analysere standarder. Standarder som inneholder organiske syrer og N-forbindelser ble fremstilt og analysert på GC x GC-TOF-MS. Totalt ion kromatogram av de organiske syrer standard og N-sammensatte standarder er vist i figur 5. Oppholdstid og likhetsverdier av standardene er oppført i tabell 2 og svarer til de identifiserte kjemiske forbindelser i HTL alger vann. Kolonne blø ble observert for både standarder og prøver ved høye temperaturer (> 250 ° C). Denne kolonnen blø har tidligere blitt rapportert i litteraturen for polare GC kolonner 18. Karbondioksid (CO2) ble observert i HTL alger vann, mens det ikke ble sett i standardene (se figur 4 og 5). dette indicates at den vandige fraksjon av alger bio-råolje er oppløst CO 2, som kan fremstilles i løpet av HTL av alge matningsmaterialer 11.

Den vandige fraksjonen av alger bio-råolje ble også analysert med den konvensjonelle kolonne kombinasjonen av ikke-polare x polare som er mye brukt i litteraturen 17. Den totale ion kromatogram av HTL alger vann fra en GC x GC-TOF-MS-analyse med et ikke-polart primær separasjon etterfulgt av en polar sekundærseparasjons er vist på figur 6. Som vist i figur 6, organiske syrer og N-forbindelser til stede i den vandige fraksjon av alger bio-råolje eluer med mer enn en topp. Eddiksyre og andre organiske syrer elueres under hele analysen, spesielt i den første dimensjonen. Retensjonstider og likheten / pålitelighetsverdier for forbindelsene som er identifisert ved å søke mot en NIST bibliotek er tabulert i tabell 3) er lavere enn den for polare x ikke-polar (50, se tabell 1) ved bruk av samme dataanalysemetode. Det kan konkluderes med at maksimal kapasitet, toppenes form, og oppløsning av den HTL alger vann var dårlig for analyse, hvor den ikke-polare er den primære og den polare er den sekundære separasjon. Derfor er denne kolonnen konfigurasjonen av ikke-polare x polare ikke egnet for kvalitativ og kvantitativ karakterisering av vandig alger bio-olje uten forutgående prøvepreparering.

En lang modulasjon periode (se sekundær akse figur 6) var nødvendig for å karakterisere den vandige fraksjon av alger bio-råolje for de ikke-polare x polar konfigurasjon. Som tidligere vist i figur 4, en kort tid modulering av 4 sekunder var tilstrekkelig for characterization av HTL alger vann under anvendelse av en kolonne kombinasjon av polare x ikke-polare. Etter en kort tid modulasjon er anbefalt for GC x GC-analyse 16-18 for å beholde separasjon oppnådd i den første dimensjonen, er det en annen fordel med å bruke polare x upolare for karakterisering av HTL alger vann.

GC x GC-TOF-MS-analyse av vandig alger bio-råolje med en polar x ikke-polar kolonnekonfigurasjon produserer symmetrisk topp form, forbedrer topp kapasitet og høy oppløsning sammenlignet med en konvensjonell kolonne konfigurasjon av ikke-polare x polare. Derfor GC x GC-TOF-MS-analyse beskrevet ved anvendelse av polare x ikke-polar kan anvendes for kvantifisering av kjemiske forbindelser som er tilstede i vandige fraksjon av alger bio-råolje uten noen prøveprepareringsteknikker.

Figur 1 Figur 1: Block flytdiagram av GC × GC-TOF-MS brukt i denne studien. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2: Contour tomt på HTL alger vandig fraksjon oppnådd ved hjelp av kolonne kombinasjon av polare × upolare for å bestemme optimal module tid 10 sekunder ble tilfeldig valgt.. Ingen topper ble observert> 4 sek i andre dimensjon. Derfor 4 sek ble identifisert som en optimal modulasjon tid. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3. Contour tomt på HTL alge vandige fraksjonen som viser "wrap rundt" fenomener Vikle rundt fenomener oppstår hvis toppene i andre dimensjon elueres under grunnlinjen for første dimensjonen. 3,5 m sekundær kolonne lengde ble benyttet for å oppnå denne konturplott. Denne tomten ble samlet til å forklare tydelig sjal rundt fenomener. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4
Figur 4: Contour tomt på HTL alger vandig fraksjon oppnådd ved hjelp av kolonne kombinasjon av polare × upolare Kjemiske forbindelser ble identifisert ved hjelp av NIST 2008 bibliotek.. Enhetene av primære og sekundære aksen er sekunder. Likheten verdier for identifiserte kjemiske forbindelser er oppført i tabell 1. 1 → 1-hydroksy-2--propanone; 2 → 2-cyklopenten-1-on, 2-metyl; 3 → N, N-dimetyl acetamidi 4 → 2-cyclopente-1-on, 3-metyl; 5 → 2-cyklopenten-1-on, 2,3-dimetyl; 6 → 3-pentensyre, 4-metyl; 7 → 2-pyrrolidinon, 1-metyl; 8 → propanamid; 9 → 1H-imidazol, 1-metyl-4-nitro; 10 → N-propyl succinimide; 11 → glycerin; 12 → 3-pyridinol; 13 → 2,5-pyrrolidindion; 14 → acetamid, N - (2-fenyletyl); 15 → N - (2-hydroxyethyl) succinimide. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 5
Figur 5: (a) konturplott av standard inneholdende eddiksyre, propansyre, butansyre og 2-butanon ved hjelp av kolonne kombinasjon polar × ikke-polar. (B) konturplott av standard inneholdende aceton, etanol, pyridin, pyrazin acetamid, N -methylsuccinimide, succinimid, og N - (2-hydroksyetyl) succinimid ved hjelp av kolonne kombinasjon av polare x ikke-polar. Likheten verdier av standarder er oppført i tabell 2. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 6
Figur 6:. Konturplott av HTL alger vandige fraksjon oppnådd under anvendelse av en kolonne kombinasjon av ikke-polare x polare Denne figuren viser dårlig oppløsning av lette organiske stoffer, organiske syrer og N-forbindelser. Likheten verdier for identifiserte kjemiske forbindelser er oppført i tabell 3.34fig6large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

</ Tr>

Tabell 1: Likhet verdier og oppholdstid av kjemiske forbindelser i HTL alger vann ved hjelp av kolonne kombinasjon av polare × ikke-polare forbindelser ble identifisert ved hjelp av NIST 2008 Bibliotek.. Omfanget av likhetsverdier er 0-999. Høyere Likhetene verdier tilsvarer en tettere match av spektrene oppnådd for den prøven til den for forbindelsen i NIST databasen. RT representerer retensjonstid av kjemiske forbindelser (primær, sekundær).

Navn RT (sek) Likhet
Karbondioksid 215, 1.64 999
aceton 347, 1.89 967
2-Butanone 435, 2,12 965
etanol 467, 1.75 949
2-pentanon 539, 2,36 942 3-pentanon 539, 2,41 940
pyridin 887, 2,11 967
Cyclopentanone 903, 2.25 962
pyrazine 939, 1,99 945
Pyridin, 2-metyl- 943, 2,28 950
Pyrazine, metyl- 1035, 2,16 964
Pyridin, 3-metyl- 1087, 2,25 947
2-propanon, 1-hydroksy- 1107, 1,71 950 </ Td>
Pyrazin, 2,5-dimetyl- 1131, 2,35 950
Pyrazin, 2,6-dimetyl- 1139, 2,33 953
Pyrazine, etyl- 1151, 2,34 954
Pyrazin, 2,3-dimetyl- 1171, 2,32 963
2-cyklopenten-1-on, 2-metyl- 1223, 2,19 960
Pyrazin, 2-etyl-6-metyl- 1235, 2,54 926
Pyrazine, trimetyl- 1263, 2,49 944
N, N-dimetyl 1275, 1,97 957
Eddiksyre 1339, 1,53 963
pyrrol 1443, 1,65 970
propansyre 1475, 1,55 953
2-cyklopenten-1-on, 3-metyl- 1475, 2,04 956
2-cyklopenten-1-on, 2,3-dimetyl- 1503, 2,22 884
Propansyre, 2-metyl- 1515, 1,58 929
3-pentensyre, 4-metyl- 1583, 1,95 897
Acetamide, N-etyl 1603, 1,71 950
butansyre 1607, 1,58 941
Acetamide, N-metyl 1615, 1,63 963
Propanamide, N-metyl 1663, 1,70 956
Butansyre, 3-metyl- 1667, 1,60 928
2-pyrrolidinon, 1-metyl- 1703, 1,96 936
3,4-Dimethyldihydrofuran-2,5-dion 1759, 2,05 719
acetamide 1783, 1,53 976
1,2-Cyclopentanedione 1819, 1,67 888
propanamide 1847, 1,57 870
1H-imidazol, 1-metyl-4-nitro 1883, 1,88 671
2,5-pyrrolidindion, 1-etyl- 1975, 1,85 936
Piperidin-2,5-dion 1975, 1,98 798
2,5-pyrrolidindion, 1-metyl- 2011, 1,76 960
2075, 1,92 861
2-pyrrolidinon 2175, 1,65 976
2-piperidinon 2295, 1,73 959
Dianhydromannitol 2419, 1,70 944
glycerin 2463, 1,47 888
3-Pyridinol 2586, 1,50 921
2,5-pyrrolidindion 2646, 1,50 923
N - [2-hydroksyetyl] succinimid 2902, 1,69 941
Navn RT (sek) Likhet
aceton 347, 1.89 952
2-Butanone 435, 2,12 934
etanol 467, 1,76 952
pyridin 887, 2.10 947
pyrazine 939, 1,99 928
Eddiksyre 1339, 1,53 981
propansyre 1471, 1,56 948
butansyre 1603, 1,59 935
acetamide 1783, 1,54 961
2011, 1,76 957
2,5-pyrrolidindion 2642, 1,52 940
N - [2-hydroksyetyl] succinimid 2902, 1,71 935

Tabell 2: retensjonstid og likhetsverdier for standarder analysert ved anvendelse av polare x ikke-polar. Forbindelser ble identifisert ved hjelp av NIST 2008 biblioteket. Omfanget av likhetsverdier er 0-999. Høyere Likhetene verdier tilsvarer en tettere match av spektrene oppnådd for standarden til den for forbindelsen i NIST databasen. RT representerer retensjonstid av kjemiske forbindelser (primær, sekundær).

<tr height = "21">
Navn RT (s) Likhet
Karbaminsyre, monoammonium saltet 234, 0,521 999
Karbaminsyre, monoammonium saltet 234, 0,653 981
trimetylamin 243, 0.540 922
aceton 243, 0,648 927
dimetyleter 243, 0,720 932
Dimethylamine 252, 0,578 925
2-Butanone 261, 0,684 933
Eddiksyre 261, 3,139 963
metanethiol 306, 0.550 924
pyrazine 333, 1,157 949
pyridin 342, 1,063 950
Cyclopentanone 378, 1,032 944
Pyrazine, metyl- 405, 1,217 954
Acetamide, N-metyl 414, 4,850 887
2-cyklopenten-1-on, 2-metyl- 504, 1,409 951
Pyrazin, 2,5-dimetyl- 513, 1,207 919
Pyrazin, 2,3-dimetyl- 522, 1,265 905
2,5-pyrrolidindion, 1-metyl- 801, 4,178 955
Kinuklidin-3-ol 828, 2.750 680
2,5-pyrrolidindion, 1-etyl- 873, 3,058 889
2-piperidinon 954, 5,474 954
caprolactam 963, 2,458 746
N - [2-hydroksyetyl] succinimid 1089, 2,429 857
N - [2-hydroksyetyl] succinimid 1260, 2,278 814
1-fenetyl-pyrrolidin-2,4-dion 1791, 3,742 788
5,10-dietoksy-2,3,7,8-tetrahydro-1 H, 6H-dipyrrolo [1,2-a; 1 ', 2'-d] pyrazin 2016, 4,608 787

Tabell 3: Likhet verdier og retensjonstid på kjemiske forbindelser som er identifisert i HTL alger vann ved hjelp av kolonne kombinasjon av ikke-polart5; polar. Forbindelsene ble identifisert ved hjelp av NIST 2008 biblioteket. Omfanget av likhetsverdier er 0-999. Høyere Likhetene verdier tilsvarer en tettere match av spektrene oppnådd for prøven til den for forbindelsen i NIST databasen. RT representerer retensjonstid av kjemiske forbindelser (primær, sekundær).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Resultatene illustrerer klart evnen til kolonnen kombinasjon av polare x ikke-polar til å løse den polare forbindelser og lett flyktige stoffer som er tilstede i den vandige fraksjon av alger bio-olje uten forutgående prøveprepareringsteknikker. Drastiske topp tailing ble observert for organiske syrer og N-forbindelser, mens ved hjelp av den ikke-polare x polar kolonne kombinasjon. Denne toppen tailing ble ikke observert i de tidlige eluerte lette organiske. Denne virkemåten har vært reproduserbar ved verifisering instrumentet er fri for lekkasjer (vakuumet i TOF-MS var under 2,7 x 10 -5 Pa for GC bærergass strømningshastighet på 1,5 ml min-1). Det ville være forventet at hvis det var et problem med å dødvolum i pressen tett kontakt, eller hvis det kalde strålestrømningshastigheten ville være for stor til at oppførsel ville sees på tvers av kromatogrammet. Men selv sent eluerte forbindelser (som ikke er identifisert på figuren) ikke hale. Vi konkluderte derfor med at dette er et resultat av den aqueOUS prøveinjeksjon / kolonne konfigurasjon kombinasjon.

Delingsforholdet er volumet av prøven går inn i kolonnen i forhold til den mengde som går tapt til splittet strømning. Jo høyere Delingsforholdet jo mindre er mengden av prøven innført på kolonnen. Vanligvis dette gir mer effektive topper som ville forbedre topp kapasitet. Bestemme riktig Delingsforholdet for prøvene kan forebygge problemer fra kolonnen overbelastning (split ratio for lavt) eller problemer med forbindelsen deteksjon (split ratio for høy). Derfor er et delingsforhold på 1: 250 ble anvendt i GC x GC-TOF-MS-data innsamlingsmetode for kolonne kombinasjoner både for å forhindre kolonne lasting og også for å forbedre topp kapasitet.

Likhet verdier for kjemiske forbindelser som er identifisert er i området 850-999. Dette indikerer at kjemiske forbindelser er identifisert med mer enn 85% sikkerhet. Dette ble oppnådd ved hjelp av en MS oppkjøp hastighet på 400 spektra / andre i GC × GC211, TOF-MS datainnsamling metoder. En 400 spektra / andre oppkjøpet sats forbedrer signal-til-støy-forhold på topper som øker likheten verdiene av identifiserte kjemiske forbindelser 17. Høyere likhetsverdier gjør oss i stand til å identifisere kjemiske forbindelser med høy selvtillit. Men denne høye MS oppkjøp rate resulterer i en lang dataanalyse tid. Derfor anbefales det å bruke en 200 spektra / sek MS oppkjøp hastighet for kvantifisering av disse prøvene som reduserer dataanalyse tid.

GC x GC-TOF-MS datainnsamling metode utviklet for å karakterisere vandig alger bio-råolje med polare x ikke-polare kan bli ytterligere forbedret ved å øke lengden av den sekundære kolonnen. Ved å øke lengden av den sekundære kolonnen, kan oppløsningen bli forbedret i den andre dimensjon som muliggjør separering av isomerene er tilstede i prøven 16,17. Topp kapasitet kan også forbedres ytterligere ved økninglengden av den sekundære kolonnen. HTL alger farvann preget i denne artikkelen er fortynnet 11 (inneholder ca. 3 total vekt% karbon), og kan ikke kreve en lengre sekundær kolonne. Imidlertid kan denne anbefalingen være gunstig under karakterisering av komplekse og konsentrerte vandige prøver.

Siden den maksimale programmerbare temperaturen av den polare kolonnen er 260 ° C, kan denne metoden ikke eluere med høyt kokepunkt kjemiske forbindelser så som langkjedede fettsyrer, monoglycerider, diglycerider, triglycerider og oligomerer av aminosyrer, så vel som sukkere 16. Prøver inneholdende disse forbindelser, når det analyseres, kan forurense GC-injektoren og kolonner. Forurensning av GC-injektoren og kolonnene fører til topp haledannelse, endring i retensjonstid på kjemiske forbindelser, og høy støy eller lavt signal-til-støy-forholdet av MS-detektor som er uønsket for kvalitativ og kvantitativ karakterisering. Derfor, når utilizing denne kolonnen kombinasjon for å analysere vannprøver som inneholder høyt kokepunkt kjemiske forbindelser analytikere bør ansette riktige kvalitetskontroll metoder.

De kjemiske forbindelser som er identifisert i den vandige fraksjon av alger bio-råolje har et bredt spekter av anvendelser. Pyridin, pyrazin og deres alkylderivater er mellomliggende kjemikalier til produksjon av plantevernmidler, legemidler 36,37, og er mye brukt som løsemidler i homogen katalyse 38,39. Tilsvarende derivater av succinimid har også et bredt spekter av applikasjoner, inkludert polymermellomprodukter, vaskemidler 40, kliniske medikamenter 41,42; drivstoff additiver og smøreoljetilsetnings 40. De organiske syrer som er tilstede i HTL alger vann kan brukes som et råmateriale i katalytiske prosesser for å produsere ketoner eller estere for enkel separasjon fra den vandige fasen 43.

GC × GC-TOF-MS metode utviklet for the kolonne kombinasjon av polare x ikke-polare på dette papir kan også anvendes for å analysere vannprøven fra biologisk prosess, matvareindustrien, og miljømessige avfall. Forskerne brukte denne kolonnen kombinasjon for karakterisering av organiske prøvene 44-47. Det er rapportert at denne kolonnen kombinasjonen er best for effektiv separasjon av forskjellige klasser av hydrokarboner - alifatiske, aromatiske, alkyl-benzen og binuclear aromater 44-46. Derfor, ved å benytte et polart separasjon for den første dimensjonen av separasjon og ikke-polare til den andre dimensjonen ved atskillelse ville være egnede kolonnekonfigurasjonen for karakterisering av både vandige, så vel som organisk fraksjon av bio-råolje produsert fra hydrotermisk flytendegjøring av biomasse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Dette manuskriptet har blitt forfattet av Battelle Memorial Institute under kontrakt DE-AC05-76RL01830 med US Department of Energy. Den amerikanske regjeringen beholder og forlaget, ved å godta artikkelen for publisering, erkjenner at den amerikanske regjeringen beholder en ikke-eksklusiv, innbetalt, ugjenkallelig, verdensomspennende lisens til å publisere eller reprodusere den publiserte form av dette manuskriptet, eller tillate andre å gjøre så, for amerikanske myndigheter formål.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
GC × GC–TOF/MS Leco PEG4D11DLN15 Commercial Pegasus 4D
ChromaTOF version 4.50  Leco Data analysis software
Rxi-5MS GC column Restek 13420 2.3 m column was used from this column.
Stabilwax GC column Restek 10626
HP-5 GC column Agilent 19091J-416
Stabilwax GC column Restek 15121
Presstight Connector Restek 20430
GC injector liner Restek 23305.5
GC Injector ferrules Agilent 5181-3323
Non-stick liner O-rings Agilent 5188-5365
Transfer line ferrules Restek 20212
Ethanol Sigma-Aldrich 459844 Chromatography grade
Acetone Sigma-Aldrich 414689 Chromatography grade
Acetic acid Sigma-Aldrich 320099 Chromatography grade
2-butanone Sigma-Aldrich 360473 Chromatography grade
Propanoic acid Sigma-Aldrich 402907 Chromatography grade
Butanoic acid Sigma-Aldrich 19215 Chromatography grade
Pyridine Sigma-Aldrich 270970 Chromatography grade
Pyrazine Sigma-Aldrich 65693 Chromatography grade
Acetamide Sigma-Aldrich 695122 Chromatography grade
2,5-pyrrolididione Sigma-Aldrich S9381 Chromatography grade
N-methylsuccinimide Sigma-Aldrich 325384 Chromatography grade
N-(2-hydroxyethyl)succinimide Sigma-Aldrich 444073 Chromatography grade

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).

Tags

Bioteknologi Bio-olje bio-olje bio-drivstoff vandig produkt hydrotermale kondense mikroalger biomasse vann biomasse GC × GC - TOF-MS katalytisk rask pyrolyse pyridin pyrazin organiske syrer succinimide .
Kvalitativ Karakterisering av den vandige fraksjon fra Hydrothermal kondensering av Alger Bruke 2D gasskromatografi med Time-of-flight massespektrometri
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Maddi, B., Panisko, E., Albrecht,… More

Maddi, B., Panisko, E., Albrecht, K., Howe, D. Qualitative Characterization of the Aqueous Fraction from Hydrothermal Liquefaction of Algae Using 2D Gas Chromatography with Time-of-flight Mass Spectrometry. J. Vis. Exp. (109), e53634, doi:10.3791/53634 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter