ELEM-SPOT专栏 | 创新技术高效识别复杂样品中的微量氧化物

​

实现碳达峰和碳中和的发展目标已成当今社会的共识，在这样的背景下减少对化石燃料的依赖，构建绿色低碳能源体系是未来能源发展的趋势。生物燃料在其生命周期内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实现双碳目标的重要途径之一。但是，与常规化石燃料不同，生物原料/燃料中可能含有对产品质量或生产加工过程造成不利影响的烃类混合物（特别是含氧、含氮等化合物）。分析工作者如何从复杂基质中有效筛查微量含氧化物面临着严峻挑战。

Univ. Oviedo/TotalEnergies/Univ. Pau科研人员采用岛津GCMS-QP2020NX气质联用仪和特制的燃烧装置，燃烧装置通入氧同位素(18O2)作为氧化气体在高温条件下对化合物进行氧化，最终实现复杂样品中微量含氧化物高效分析。该研究成果发表于《Analytical Chemistry》上。

图1  样品分析流程

通过图1可以了解样品分析流程，样品首先通过气相色谱仪GC进行分离，之后进入特制燃烧装置高温氧化，最后到达质谱MS，采用选择离子监测(SIM)模式进行检测。通过采用氧同位素(18O2)作为氧化气体，可以准确筛查出氧化产物中氧是来自含氧化合物还是氧化气体，以此实现痕量含氧化合物的高选择性分析。

采用该方法对松木生物油样品进行检测，图2获得m/z 12 (A)和m/z16 (B)的质谱图，检测到的89个峰(A)， 33个含氧化合物被筛查识别。

图2  松木生物油质谱图

岛津获得了该技术许可，进行商品化开发，产品ELEM-SPOT有机物形态分析仪（由气质联用仪GCMS-QP2020NX和有机元素选择性燃烧装置EL-30组成）可满足复杂烃类样品（生物质燃料、塑料裂解油等）中微量含氧化合物的高选择性和高灵敏度筛查。

图3  ELEM-SPOT有机物形态分析仪

ELEM-SPOT系统内置自动六通阀，可通过LabSolutions控制软件进行燃烧模式 (GC-Comb-MS, 氧化)和质谱直连模式 (MS Direct, 非氧化)的灵活设置，从而可以快速方便地切换不同模式进行分析。在燃烧模式下，岛津独特的气体智选阀可以自动切换氧化气体类型。

ClickTek智能锁实现徒手进样口的打开/关闭，进样口维护操作更简单。EL-30水平反应器设计，维护时无需拆卸反应器即可进行反应管的维护，操作更便捷。

文献题目

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

使用仪器

ELEM-SPOT有机物形态分析仪

作者

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

原文链接

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