Py-GC HR-TOF of Circuit Board Polymer

Význam tématu

Pyrolytická GC/MS analýza s vysokým rozlišením je klíčová pro spolehlivou charakterizaci složitých polymerních materiálů a detekci halogenovaných příměsí, které často unikají klasickým metodám založeným na databázích solventních vstřiků.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované aplikace je demonstrovat využití Py-GC HR-TOF (pyrolýzní GC s vysokým rozlišením TOF-MS) pro identifikaci polymeru a zabudovaných retardantů hoření v desce plošných spojů.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorek: 100 µg fragmentu desky plošných spojů.
• Pyrolýza: CDS Model 5200 Pyroprobe, ohřev na 750 °C po dobu 30 s.
• GC-HRMS: LECO Pegasus GC-HRT, vysoké rozlišení TOF-MS, rozsah m/z 35–550.
• GC podmínky: kolona 5 % fenyl (30 m × 0,25 mm), nosný plyn helium, split 50:1, injektor 325 °C; teplotní program 40 °C (2 min) → 10 °C/min → 300 °C (5 min).

Hlavní výsledky a diskuse

• V pyrogramu byly detekovány bisfenol A a isopropylfenol, což potvrzuje přítomnost polykarbonátové matrice.
• Objevily se halogenované produkty včetně brommethanu, bromofenolů a tetrabromobisfenolu A (TBBPA).
• Vysoké rozlišení hmotnostního analyzátoru umožnilo stanovit sumární vzorce mono-, di- a tri-bromobisfenolu A, které nebyly v tradičních databázích.
• Analýza ukázala, že TBBPA je vázaným retardantem hoření integrovaným přímo do polymeru (in-polymer), nikoli přidaným dodatečně.

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje rychlé a přesné odhalení komponent a aditiv v polymerních materiálech.
• Eliminuje závislost na běžných databázích masových spekter díky přesným měřením hmotností.
• Vhodné pro QA/QC v elektrotechnickém průmyslu, recyklaci a forenzní chemii elektronického odpadu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšiřování databází vysokorozlišujících MS spekter pro halogenované a dosud neznámé látky.
• Integrace neřízeného screeningového přístupu a strojového učení pro objev emergentních kontaminantů.
• Aplikace v analýze mikroplastů, environmentálních vzorcích a forenzních studiích elektronického odpadu.

Závěr

Py-GC HR-TOF se osvědčila jako výkonná a flexibilní metoda pro detailní analýzu polymerních materiálů a identifikaci vestavěných retardantů hoření, čímž přináší nové možnosti v oblasti materiálové charakterizace a environmentální forenzní chemie.