用于准确分析热解油的台式光谱仪
发布时间：2023-09-13 10:21:46 阅读数： 18
阿斯顿大学的研究人员证明，台式光谱仪分析热解生物油的效率不亚于昂贵得多的高场光谱仪。
图片来源：阿斯顿大学
生物油是由工业或农业废料在极端高温下热解产生的，越来越多的生物油被视为化石燃料的替代品。然而，由于这些生物油有时是由几十种甚至上百种不同化学物质组成的混合物，要对这种复杂的混合物进行分析既困难又昂贵。因此，这些生物油的稳定性和后续处理完全取决于其成分。
任何热解生物油的成分绝对是未来使用的关键。例如，如果油中含有含氧化学物质，就会增加油的腐蚀性，使其更加不稳定。因此，我们尤其需要知道是否存在羰基--氧原子和碳原子结合在一起--因为这些羰基会产生重大影响。---罗伯特-埃文斯博士，阿斯顿大学高级讲师
高场核磁共振 (NMR) 光谱是一种著名的分析方法，它能精确地分解任何样品中存在的化学物质的识别和浓度。然而，由于这些大型高场核磁共振光谱仪设备造价在 60 万英镑到 1000 万英镑之间，并且需要供应昂贵的低温剂和溶剂，因此通常只有在最先进的研究中心才能见到。
阿斯顿大学埃文斯博士的团队开始探索 "低场 "或台式 NMR 光谱仪是否能够有效地分析热解油，从而生成所需的精确信息。台式 NMR 光谱仪采用永久磁铁，不需要低温冷却，购买和维护费用也低得多。
不过，使用强度较低的磁铁会降低灵敏度和分辨率。虽然它们可用于研究，但也广泛用于教学实验室。
这项与田纳西大学合作进行的研究评估了从多种植物中提取的热解油，并将台式光谱仪的结果与高场光谱仪和其他分析技术进行了比较。
他们发现，在羰基总浓度方面，台式设备的估计值优于滴定分析法，而在酮类、醛类和醌类等羰基的特定检测方面，台式设备的估计值也优于高场光谱法。
Evans 博士总结道："尽管台式光谱仪存在众所周知的局限性，但仍可为这些样品获得质量非常相似的核磁共振数据，足以准确估计不同类别含羰基物种的浓度。使用台式光谱仪将使热解油的 NMR 分析变得更简单、更便宜，也更容易为更多不同用户所使用。
参考资料
Tang, B., et al. (2023) Quantitative Low-Field 19F Nuclear Magnetic Resonance Analysis of Carbonyl Groups in Pyrolysis Oils. ChemSusChem. doi:10.1002/cssc.202300625
