Effect of hydrogen carrier gas on Py-GC/MS analysis of polymers Part 2 Hydrogenation of HDPE pyrolyzates in EI source of MS
Aplikace | | Frontier LabInstrumentace
Analýza polymerů pomocí pyrolýzy spojené s plynovou chromatografií a hmotnostní spektrometrií (Py-GC/MS) umožňuje rychlou identifikaci a kvantifikaci jednotlivých pyrolyzátů. Volba vodíku jako nosného plynu může kromě vyšší chromatografické účinnosti způsobit i částečnou hydrogenaci nesycených produktů, což ovlivňuje interpretaci dat. Pochopení tohoto jevu je klíčové pro přesnou charakterizaci polymerních materiálů.
Cílem tohoto technického sdělení je porovnat složení pyrolyzátů HDPE získaných za atmosféry helia a vodíku a vysvětlit mechanismus hydrogenace nesycených látek vznikajících při pyrolýze.
Pyrogramy oblasti C14 ukázaly, že vodík jako carrier gas zkracuje retenční časy díky vyšší lineární rychlosti. V helia atmosféře byl ion [M+2]+ (m/z 198) prakticky nepozorovatelný, zatímco při použití vodíku se objevuje se signifikantní intenzitou (izotopový poměr 196/198 = 100/3,41). Tento jev naznačuje částečnou hydrogenaci dvojné vazby buď na kolonce, nebo přímo v iontovém zdroji MS.
Vodík jako nosný plyn výrazně zrychluje analýzu a zároveň umožňuje kontrolovat stupeň hydrogenace nesycených pyrolyzátů. To je přínosné pro kvalitativní a kvantitativní hodnocení polymerů, kde je nutné rozlišit nasycené a nesycené složky.
Použití vodíku jako nosného plynu v Py-GC/MS analýze HDPE vede k nechtěné, avšak opakovatelné hydrogenaci nesycených pyrolyzátů. Tento efekt je důležitý při interpretaci výsledků a navrhuje se brát jej v potaz při kvalitativní i kvantitativní polymerní analýze.
GC/MSD, Pyrolýza
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceFrontier Lab
Souhrn
Význam tématu
Analýza polymerů pomocí pyrolýzy spojené s plynovou chromatografií a hmotnostní spektrometrií (Py-GC/MS) umožňuje rychlou identifikaci a kvantifikaci jednotlivých pyrolyzátů. Volba vodíku jako nosného plynu může kromě vyšší chromatografické účinnosti způsobit i částečnou hydrogenaci nesycených produktů, což ovlivňuje interpretaci dat. Pochopení tohoto jevu je klíčové pro přesnou charakterizaci polymerních materiálů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem tohoto technického sdělení je porovnat složení pyrolyzátů HDPE získaných za atmosféry helia a vodíku a vysvětlit mechanismus hydrogenace nesycených látek vznikajících při pyrolýze.
Použitá metodika a instrumentace
- Metodika: 200 µg práškového HDPE bylo pyrolýzováno při 600 °C v deaktivované nerezové nádobce. GC/MS analýza probíhala se split injektorem, programem peci 40 °C (2 min) → 320 °C (20 °C/min, 3 min hold) a tokem 1 mL/min.
- Instrumentace:
- Multi-Shot Pyrolyzer (EGA/PY-3030D) s Auto-Shot Sampler (AS-1020E)
- GC/MS systém s kolonkou Ultra ALLOY UA+-5 (30 m × 0,25 mm, df 0,25 µm)
Hlavní výsledky a diskuse
Pyrogramy oblasti C14 ukázaly, že vodík jako carrier gas zkracuje retenční časy díky vyšší lineární rychlosti. V helia atmosféře byl ion [M+2]+ (m/z 198) prakticky nepozorovatelný, zatímco při použití vodíku se objevuje se signifikantní intenzitou (izotopový poměr 196/198 = 100/3,41). Tento jev naznačuje částečnou hydrogenaci dvojné vazby buď na kolonce, nebo přímo v iontovém zdroji MS.
Přínosy a praktické využití metody
Vodík jako nosný plyn výrazně zrychluje analýzu a zároveň umožňuje kontrolovat stupeň hydrogenace nesycených pyrolyzátů. To je přínosné pro kvalitativní a kvantitativní hodnocení polymerů, kde je nutné rozlišit nasycené a nesycené složky.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření metody na další typy polymerů a kompozitů.
- Integrace katalytické hydrogenace v průběhu separace k selektivnímu převedení nesycených látek.
- Optimalizace parametrů iontového zdroje pro řízenou hydrogenaci.
- Využití vodíku v kombinaci s pokročilou detekcí izotopů pro studium mechanizmů degradace polymerů.
Závěr
Použití vodíku jako nosného plynu v Py-GC/MS analýze HDPE vede k nechtěné, avšak opakovatelné hydrogenaci nesycených pyrolyzátů. Tento efekt je důležitý při interpretaci výsledků a navrhuje se brát jej v potaz při kvalitativní i kvantitativní polymerní analýze.
Reference
- A. Watanabe et al., Anal. Chem., 88 (2016) 5462–5468
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Effect of hydrogen carrier gas on Py-GC/MS analysis of polymers Part 1 Hydrogenation of HDPE pyrolyzates
|Frontier Lab|Aplikace
Multi-functional Pyrolyzer® Technical Note ( PYA4-007E ) Effect of hydrogen carrier gas on Py-GC/MS analysis of polymers Part 1 Hydrogenation of HDPE pyrolyzates [Background] When pyrolysis is done in hydrogen (H2), there is a possibility that hydrogenation of pyrolyzates may…
Klíčová slova
polymer, polymerhydrogenation, hydrogenationldpe, ldpeolefins, olefinshdpe, hdpeinquiries, inquiriescarrier, carrierpyrolyzer, pyrolyzermono, monosend, sendforward, forwardpolymers, polymersweb, webpage, pagefunctional
Effect of hydrogen carrier gas on Py-GC/MS analysis of polymers Part 3 Library search using existing database
|Frontier Lab|Aplikace
Multi-functional Pyrolyzer® Technical Note ( PYA4-009E ) Effect of hydrogen carrier gas on Py-GC/MS analysis of polymers Part 3 Library search using existing database [Background] Hydrogenation of unsaturated pyrolyzates can occur during the pyrolysis of the polymer in a hydrogen…
Klíčová slova
candidate, candidatehdpe, hdpematch, matchcarrier, carriermelt, meltgas, gascompile, compilehydrogen, hydrogensbr, sbrmethod, methodstabilized, stabilizedinquiries, inquiriescatalog, catalogpyrolyzer, pyrolyzersend
Solving Analytical Problems using Multi-functional Pyrolyzer®
|Frontier Lab|Příručky
Solving Analytical Problems ® ® using Multi functional Pyrolyzer Multi-functional Version Version 1.3 1.3 - Polymer processing - Forensic - Energy - Additives - Coatings - Elastomers - Adhesives - Inks and paints - Paper and fibers - Consumer products…
Klíčová slova
ega, egazone, zonepyrolyzer, pyrolyzeracid, acidobtained, obtainedink, inkadditives, additivesfrom, fromthermal, thermalshot, shottmsh, tmshanalyzed, analyzedunknown, unknowntmah, tmahirradiation
Microplastics Analysis using Micro-Furnace Pyrolyzer and F-Search MPs Software
2023|Frontier Lab|Příručky
Microplastics Analysis using Micro-Furnace Pyrolyzer and F-Search MPs Software Copyright © 2023 Frontier Laboratories Ltd. What are microplastics? Microplastics (MPs) are tiny plastic particles that measure less than five millimeters across. They result from the breakdown of larger commercial plastic…
Klíčová slova
frontier, frontiersss, ssssplitless, splitlesslab, labpyrolysis, pyrolysisamount, amountarea, areapeak, peakmps, mpssampler, samplertic, ticsample, samplestyrene, styrenecapro, capromicroplastics