Analysis of Reaction Products (Formic Acid, Formaldehyde) in Artificial Photosynthesis by GCMS™
Aplikace | 2020 | ShimadzuInstrumentace
Analýza formaldehydu a kyseliny mravenčí je klíčová pro pochopení a optimalizaci umělé fotosyntézy. Tyto sloučeniny slouží jako indikátory účinnosti katalytických procesů a jejich spolehlivé stanovení je nezbytné pro vývoj udržitelných zdrojů energie.
Cílem studie bylo vyvinout citlivou a reprodukovatelnou metodu GC-MS pro stanovení formaldehydu a kyseliny mravenčí v nízkých koncentracích (0,1–1 ppm). Práce se zaměřila na optimalizaci přípravy vzorku a minimalizaci adsorpce analyzovaných látek na vnitřních částech přístroje.
Metodika zahrnovala následující kroky:
Separace a detekce probíhala na GC-MS podle následujícího schématu:
Použití kyseliny fosforečné pro úpravu insertu významně snížilo ztráty analytů na stěnách dávkovače a vedlo k vysoce opakovatelným a citlivým měřením. SIM chromatogramy potvrdily spolehlivé rozlišení a kvantifikaci formaldehydu a kyseliny mravenčí při koncentracích až 0,1 ppm.
Kalibrační křivky vykázaly výbornou lineárnost (R2 = 0,9992 pro formaldehyd, R2 = 0,9977 pro kyselinu mravenčí). Opakovatelnost (n=3) dosáhla %RSD 1,3 % u formaldehydu a 6,7 % u kyseliny mravenčí, což splňuje požadavky pro kvalitativní i kvantitativní analýzu.
Metoda umožňuje:
Další směry rozvoje zahrnují:
Popsaná GC-MS metoda s úpravou insertu kyselinou fosforečnou poskytuje robustní, citlivý a reprodukovatelný postup pro stanovení formaldehydu a kyseliny mravenčí v nízkých koncentracích. Je vhodná pro aplikace v oblasti výzkumu a vývoje umělé fotosyntézy i průmyslové kontroly kvality.
GC/MSD, GC/SQ
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Analýza formaldehydu a kyseliny mravenčí je klíčová pro pochopení a optimalizaci umělé fotosyntézy. Tyto sloučeniny slouží jako indikátory účinnosti katalytických procesů a jejich spolehlivé stanovení je nezbytné pro vývoj udržitelných zdrojů energie.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout citlivou a reprodukovatelnou metodu GC-MS pro stanovení formaldehydu a kyseliny mravenčí v nízkých koncentracích (0,1–1 ppm). Práce se zaměřila na optimalizaci přípravy vzorku a minimalizaci adsorpce analyzovaných látek na vnitřních částech přístroje.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika zahrnovala následující kroky:
- Příprava vzorků: míchání 100 µL 0,1 % methylalkoholové vody s 100 µL 0,1 % standardu formaldehydu, doplnění na 10 mL a sériové ředění na 1, 0,5 a 0,1 ppm.
- Předúprava insertu: ponoření vlňitého skleněného insertu s vlnou do 0,3 % roztoku kyseliny fosforečné v acetonu na 1 minutu a následné vysušení proudem dusíku.
Separace a detekce probíhala na GC-MS podle následujícího schématu:
- Hlavní přístroj: GCMS-QP2020 NX s autosamplerem AOC-20i
- Syringe: elastická titanová stříkačka, injekční objem 0,5 µL, split 1:10
- Kolona: SH-Rtx-1 (60 m × 0,32 mm, 5,0 µm)
- Teplotní program: 40 °C (2 min) → 20 °C/min → 150 °C → 40 °C/min → 200 °C → 25 °C/min → 220 °C (10 min)
- Nosný plyn: helium, konstantní lineární rychlost 45 cm/s
- MS: pozitronová EI ionizace, SIM režim, monitorování iontů m/z 29 a 30 pro formaldehyd (2,00–4,33 min), m/z 45 a 46 pro kyselinu mravenčí (4,33–8,00 min).
Hlavní výsledky a diskuse
Použití kyseliny fosforečné pro úpravu insertu významně snížilo ztráty analytů na stěnách dávkovače a vedlo k vysoce opakovatelným a citlivým měřením. SIM chromatogramy potvrdily spolehlivé rozlišení a kvantifikaci formaldehydu a kyseliny mravenčí při koncentracích až 0,1 ppm.
Kalibrační křivky vykázaly výbornou lineárnost (R2 = 0,9992 pro formaldehyd, R2 = 0,9977 pro kyselinu mravenčí). Opakovatelnost (n=3) dosáhla %RSD 1,3 % u formaldehydu a 6,7 % u kyseliny mravenčí, což splňuje požadavky pro kvalitativní i kvantitativní analýzu.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje:
- Citlivou detekci klíčových meziproduktů umělé fotosyntézy na úrovni stovek ppb.
- Zajištění vysoké reprodukovatelnosti díky minimalizaci adsorpce.
- Rychlou přípravu vzorků a stabilní automatizovaný provoz asistovaný elastickou stříkačkou.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směry rozvoje zahrnují:
- Integraci automatizovaných systémů pro paralelní přípravu a dávkování několika vzorků.
- Rozšíření metody na další typy karboxylových a karbonylových sloučenin v reálných vzorcích z fotokatalytických experimentů.
- Kombinaci s technikami derivatizace pro zvýšení selektivity a citlivosti.
Závěr
Popsaná GC-MS metoda s úpravou insertu kyselinou fosforečnou poskytuje robustní, citlivý a reprodukovatelný postup pro stanovení formaldehydu a kyseliny mravenčí v nízkých koncentracích. Je vhodná pro aplikace v oblasti výzkumu a vývoje umělé fotosyntézy i průmyslové kontroly kvality.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Formic Acid in Acetone Using GC/MS System
2025|Shimadzu|Aplikace
GC-MS GCMS-QP 2050 Application News Analysis of Formic Acid in Acetone Using GC/MS System Akara Hashimoto1 and Masahiro Kawazoe2 1 Shimadzu Corporation, 2 Shimadzu Techno-Research, Inc. User Benefits The GCMS-QP2050 enables highly accurate measurement of formic acid in solution.…
Klíčová slova
formic, formicacid, acidinquiry, inquiryphosphoric, phosphorictreatment, treatmentinsert, insertapproximately, approximatelyneeded, neededacetone, acetoneanalysis, analysisjetanizer, jetanizerperforming, performingsensitivity, sensitivityarea, areaglass
Improvement of Sensitivity and Repeatability in Analysis of Formic Acid
2014|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-GC-E044A Application News No.G279A Gas Chromatography Improvement of Sensitivity and Repeatability in Analysis of Formic Acid - Artificial Photosynthesis Research and Impurity Analysis of Chemical Raw Material - In the study of artificial photosynthesis and impurity analysis of raw materials…
Klíčová slova
acid, acidphosphoric, phosphoricformic, formictreatment, treatmentconcentration, concentrationinsert, insertrepeat, repeatppm, ppmphotosynthesis, photosynthesisglass, glassarea, areaanalysis, analysiscolumn, columnconducting, conductinglow
Tracera (GC-BID) Solution
|Shimadzu|Brožury a specifikace
LAAN-B-GC004 Tracera (GC-BID) Solution Highly Versatile GC Analyzer for Trace Analysis The new Tracera GC System is now ready to solve your trace analysis needs. This system utilizes the new Barrier Discharge Ionization Detector technology coupled with a GC-2010 Plus…
Klíčová slova
bid, bidgas, gastracera, traceracarrier, carrierformic, formicacid, acidanalysis, analysisrefinery, refinerytemperature, temperaturegcsolution, gcsolutiondischarge, dischargechromatograph, chromatographmin, mininjection, injectionpermanent
Solutions for Environmental Analysis - Application Notebook
2018|Shimadzu|AplikacePříručky
�SHIMADZU Excellence in Science Solutions for Environmental Analysis Application Notebook C10G-E063 Solutions for Environmental Analysis Application Notebook Introduction A clean environment is the basis for any life on earth. Whether water, soil or air – keeping the environment clean for…
Klíčová slova
pass, passwater, watergas, gasnews, newsanalysis, analysisbfb, bfbrsd, rsdwithout, withouttap, tapconcentration, concentrationistd, istdmethod, methodusing, usingmeasurement, measurementcolumn