生物质中甲酸、乙酸、糠醛和5-羟基糠醛检测方案(液相色谱仪)

LAAN-A-LC-C032 ApplicationnNo.L485News ApplicationNews 高效液相色谱 High Performance Liquid Chromatography 使用有机酸分析系统分析生物质 No.L485 Analysis of Biomass Using Organic Acid Analysis System 世界能源消耗量逐年增加。尤其随着发展中国家的经济发展和人口增长，能源消耗量有着迅猛增长的趋势。因为石油、煤炭和天然气等化石燃料是不可再生资源，所以不仅面临着资源枯竭的问题，而且对环境负荷的影响也令人担忧。因此，替代燃料的开发迫在眉睫。 生物质可以再生，并且广泛存在于地球上，是一种碳中和资源。从环境保护和经济实惠的角度出发，利用间伐材和农业废弃物是一种有效的方法。为了用生物质资源制造出乙醇燃料，需要使用糖化酶将生物质中的纤维素和半纤维素分解，转换成葡萄糖和木糖等单糖后，再利用酵母发酵生成。 利用糖化酶进行高效分解时，需要用酸和碱对生物质进行预处理。但是，在此过程中，生物质的成分会生成甲酸和乙酸等有机酸，以及糠醛和羟甲基糠醛等呋喃化合物，这些副产物会妨碍酵母发酵。 本文将向您介绍联用有机酸分析系统与紫外可见光检测器，对生物质中的乙酸、甲酸、糠醛和5-羟甲基糠醛同时进行分析的示例。 ■标准溶液的分析 Analysis of Standard Solution 图1为分析系统的流路图。有机酸分析系统通过向色谱洗脱液加入pH缓冲液，并将pH值调节为中性，从而促进有机酸的解离，以提高电导率检测器的灵敏度。我们用电导率检测器对甲酸和乙酸进行了检测。因为电导率检测器难以检测糠醛和5-羟甲基糠康，所以使用 UV-VIS 检测器对其进行了检测。 图1 系统流路图 表1为分析条件。由于同时使用 UV-VIS 检测器，因此流动相使用UV吸收较少的高氯酸水溶液。图2为注入10uL标准溶液(各10 mg/L)的结果。 表1分析条件 Analytical Conditions 色谱柱 ： Shim-pack SCR-102H (300 mm L.×8.0 mm I.D.) 保护柱 ：Guard column SCR-102H(50mm L.x6.0 mml.D.) 流动相 ：5 mmol/L 高氯酸水溶液 流动相流速 ：0.8mL/min pH缓冲液 ：5mmol/L高氯酸 含 20 mmol/L Bis-Tris 和 0.1 mmol/L EDTA pH缓冲液 ：0.8 mL/min 流速 柱温 ： 35℃ 检测器 1 ：电导率检测器 (CDD-10Avp) (甲酸，乙酸) 检测器2 ： UV-VIS检测器 (SPD-20AV) 275 nm (5-羟甲基康醛，糠醛) 进样体积 ： 10uL 图2标准溶液(各10mg/L)的色谱图 上：电导率检测器 下： UV-VIS检测器 Chromatograms of Standard Mixture (10 mg/Leach) 标准曲线 Linearity of Calibration Curves 图3为分析得到到标准曲线；表1为分析条件。对甲酸和乙酸在10~400 mg/L 的浓度范围内绘制标准曲线；对糠醛和5-羟甲基糠醛在1~400 mg/L 的浓度范围内绘制标准曲线。由此可知，各成分的回归系数R在0.9999以上，表示线性线好。 图3 a)甲酸，b)乙酸，c) 5-羟甲基糠醛，d)糠醛的标准曲线Linearity of Calibration Curves a) Formic Acid， b) Acetic Acid，c)5-Hydroxymethyl furfural， d) Furfural ■生物质的分析 Analysis of Biomass 图4为对来源于植物的生物质，经水解得到滤液进行测定的结果；表1为分析条件。由此可知，通过联用电导率检测器和 UV-VIS检测器，高效分离了生物质和杂质。 图4生物质的色谱图左：电导率检测器，右： UV-VIS检测器 Chromatograms of Biomass Left Side： Electrical Conductivity Detector， Right Side： UV-VIS Detector 岛津企业管理(中国)有限公亏岛津(香港)有限公司 免责声明： *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； http：//www.shimadzu.com.cn *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。如有变动，恕不另行通知。 用户服务热线电话： 800-810-0439 400-650-0439 Upper： Electrical Conductivity Detector， Lower： UV-VIS Detector 第版发行日： 本文介绍使用有机酸分析系统，电导率检测器和紫外可见检测器联用，对生物质中的甲酸、乙酸、糠醛和5-羟基糠醛同时进行分析。甲酸、乙酸使用电导率检测器测定、糠醛和5-羟基糠醛使用紫外可见检测器测定。甲酸、乙酸在10-400mg/L范围，糠醛和5-羟基糠醛在1-400mg/L范围，回归系数大于。09999。