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苄硫醇

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苄硫醇相关的资讯

  • 电位滴定在油品中硫醇硫含量检测中的应用
    一、油品中硫醇硫是什么?硫醇是含巯基官能团(-SH)的一类非芳香化合物。结构上相当于醇类中的氧被硫替换形成,例如乙醇(俗称酒精)CH3CH2OH,乙硫醇CH3CH2SH。石油产品中有少量硫醇化合物,硫醇的存在不仅会使油品具有令人讨厌的气味,同时在燃烧时转变为有毒、腐蚀性的二氧化硫和三氧化硫,对燃料系统的弹性材料有害,并对燃料系统的构件产生腐蚀,影响相关机械寿命,例如汽车发动机。因此控制石油产品中的硫醇含量是相当重要的。油品中的硫醇含有的硫,称为硫醇硫含量。国家标准强制规定了汽油柴油、煤油、馏分燃料、喷气燃料等一系列油品中硫醇硫的含量。那么该如何测定油品中硫醇硫的含量呢?二、硫醇硫的测定方法目前硫醇硫测定有2种常用方法,一种是定性检测的博士试验,另一种是定量检测的电位滴定法。 方法原理优点缺点博士试验(NB/SH/T 0174-2015)振荡加有亚铅酸钠溶液的试样,并观察混合溶液,从外观来推断是否存在硫醇、硫化氢、元素硫或过氧化物。再通过添加硫磺粉,振荡并观察最终混合溶液外观的变化来进一步确定是否存在硫醇操作流程简单只能定性检测硫醇含量是否超过临界值。通常作为硫醇定量测定法的一种替代方法。二硫化碳会干扰测定。过氧化物和酚类物质大于痕量的情况不适用。电位滴定(GB/T 1792-2015)将无硫化氢的试样溶解在乙酸钠的异丙醇滴定溶剂中,以玻璃参比电极和银/硫化银指示电极之间的电位作指示,用硝酸银醇标准溶液通过电位计进行滴定。在滴定过程中,硫醇硫沉淀为硫醇银,而滴定终点通过电池电位上的突变显示出来。测量快速,准确。有机硫化物,如硫化物、二硫化物及噻吩不干扰测定。质量分数小于0.0005%的元素硫不干扰测定。需要脱除硫化氢。要求工作人员有较高的专业水平。 *天然气中的硫醇硫也采用类似方法检测。参考标准《GB/T 11060.6-2011》(6)依据滴定终点计算出样品中硫醇硫的含量
  • 李灵军与叶慧团队合作成果:生物素硫醇标签辅助质谱法对蛋白质瓜氨酸化进行全局分析
    瓜氨酸化是影响蛋白质结构和功能的关键的翻译后修饰。尽管它与各种生物过程和疾病发病紧密相关,但由于缺乏有效的方法来富集、检测和定位该翻译后修饰,其潜在机制仍然知之甚少。近期,威斯康星大学麦迪逊分校李灵军教授课题组报道了生物素硫醇标签的设计和开发,该标签能够通过质谱法对瓜氨酸化进行衍生化、富集来实现可靠的鉴定。作者对小鼠组织的瓜氨酸化蛋白质组进行了全局分析并且从432种瓜氨酸化蛋白质中识别出691个修饰位点,这是迄今为止最大的瓜氨酸化数据集。作者发现并阐述了这个翻译后修饰的新的分布和功能并且表示该方法有希望为进一步破译瓜氨酸化的生理和病理作用奠定基础。这项工作以“Enabling Global Analysis Of Protein Citrullination Via Biotin Thiol Tag-Assisted Mass Spectrometry”为题发表在国际化学权威杂志Analytical Chemistry上 (https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c03844),文章作者为Yatao Shi#, Zihui Li#, Bin Wang#,Xudong Shi , Hui Ye, Daniel G. Delafield, Langlang Lv, Zhengqing Ye, Zhengwei Chen, Fengfei Ma,Lingjun Li*。此外,李灵军教授课题组进一步拓展了此方法的实用性。作者通过应用二甲基化亮氨酸(DiLeu)等重标记策略第一次实现了瓜氨酸化的高通量定量研究,并利用这一方法揭示了瓜氨酸化在人体细胞DNA损伤及修复过程中的重要作用。相关成果以“12-Plex DiLeu Isobaric Labeling Enabled High-Throughput Investigation of Citrullination Alterations in the DNA Damage Response”为题同样发表在Analytical Chemistry上(https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c04073),文章作者为Zihui Li, Bin Wang, Qinying Yu, Yatao Shi, Lingjun Li*。  研究的主要内容  作者设计了一种生物素硫醇标签,它可以很容易的以低成本合成并且可以与瓜氨酸残基和2,3-丁二酮发生特异性反应(图 1a)。这种衍生化不仅增加了质量转移以允许更可靠的鉴定,而且还引入了生物素部分,使修饰分子的后续富集成为可能。该生物素硫醇标签设计具有紧凑的结构,在高能碰撞解离 (HCD) 期间仅产生两个碎片/诊断离子(图 1b)。 因此,肽主链可以保持良好的裂解效率,并在 HCD 或电子转移解离 (ETD) 期间分别产生丰富的b/y或c/z离子系列。在 HCD(图 1c)、ETD或电子转移/高能碰撞解离(EThcD)碎裂下,衍生化肽标准品的序列收集质谱图几乎完全覆盖相应的肽序列。实验结果表明生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸化肽可以产生用于解析及标注的高质量的串联质谱图,并且与各种裂解技术相结合时可以提高瓜氨酸化位点的识别可信度。  图1|用于瓜氨酸化分析的生物素硫醇标签设计。a,使用生物素硫醇标签和 2,3-丁二酮对瓜氨酸肽进行衍生化。 b,HCD、ETD 或 EThcD 片段化后生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸化肽的片段化位点。c,HCD裂解后生物素硫醇标签衍生的瓜氨酸肽标准品 SAVRACitSSVPGVR 的串联质谱图。  在接下来的实验中作者使用该生物素硫醇标签和基于质谱的自下而上的蛋白质组学方法对瓜氨酸化进行分析(图2a)。作者在体外利用 PAD(一种可以催化瓜氨酸化的酶)催化的人组蛋白 H3 蛋白来验证这个过程。作为未被PAD催化的阴性对照,未发现组蛋白的肽段被鉴定为瓜氨酸化,证明了生物素标签反应的高特异性(图 2b)。在体外 PAD 处理后,作者 发现许多精氨酸残基被催化为瓜氨酸,并且大量的位点被高可信度的鉴定为瓜氨酸化位点(图 2c),进一步表明该方法的高效性。在 HCD 碎裂后,其产生了一系列丰富的 b/y 离子,可以帮助准确的表征在同一肽段上单个(图 2d)以及多个(图 2e)瓜氨酸化位点。  图2|使用生物素硫醇标签进行体外瓜氨酸化分析。a,使用生物素硫醇标签进行蛋白质瓜氨酸化分析的实验工作流程。b、c,在体外 PAD 处理之前 (b) 和之后 (c) 组蛋白 H3 蛋白的瓜氨酸化分析。 已识别的瓜氨酸化位点在序列中以蓝色字母突出显示。 序列下方的红色矩形表示鉴定的瓜氨酸化肽,而瓜氨酸化位点以蓝色显示。 d,PAD处理的组蛋白 H3 (R64Cit) 的已鉴定瓜氨酸化肽的串联质谱图示例。 e,PAD 处理的组蛋白 H3 的同一肽上鉴定的两个瓜氨酸化位点(R70Cit 和 R73Cit)的串联质谱图示例。  接下来,作者们尝试利用所开发的方法对复杂的生物样本中的瓜氨酸化进行全局分析,并希望能够以此提供阐明生物体中瓜氨酸化调节机制的依据。首先,作者对小鼠的六个身体器官和五个大脑区域进行了深入的瓜氨酸组分析,生成了第一个小鼠瓜氨酸组组织特异性数据库。作者从432种瓜氨酸化蛋白质中以高置信度的方式鉴定了691个瓜氨酸化位点(图 3a)。更重要的是,这些蛋白质中约有 60% 未曾在UniProt 数据库检索并被报道,这一结果极大地扩展了对瓜氨酸化以及这些底物蛋白质如何受到瓜氨酸化影响的理解。作者发现结果中与 UniProt 数据库的已知的瓜氨酸位点重叠部分较少(图 3b),这可能是因为 UniProt 中描述的近 40% 的瓜氨酸化位点是基于相似性外推理论而没有实际的实验证据。此外,许多报道的位点位于组蛋白上,尤其是蛋白质末端,可能会逃过自下而上质谱策略的检测(图 3b)。图 3c 展示了单位点瓜氨酸化和多位点瓜氨酸化蛋白质分布情况,其中 70% 的已鉴定蛋白质仅有一个瓜氨酸化位点被检测到。  这个新发现的瓜氨酸化蛋白质组为推测瓜氨酸化的调控机制提供了宝贵的资源。例如,作者在髓鞘碱性蛋白(MBP)上鉴定到了九个瓜氨酸化位点,而在 UniProt 数据库中只有四个(图3d)。作者的结果提供了高质量的串联质谱图,不仅证实了已知修饰位点的存在(图3e),而且还高可信度的识别了未知的位点(图 3f)。然后作者进行了瓜氨酸化肽段的序列分析,发现在鉴定的瓜氨酸化位点两侧并没有高度保守的氨基酸序列模式(图3g),但是谷氨酸残基更频繁地出现在瓜氨酸的N末端侧附近。这与Fert-Bober 等人报道的小鼠瓜氨酸组分析结论一致。另一方面,Tanikawa 等人发现在人体组织和血浆中大约五分之一的 PAD4 底物含有 RG/RGG 基序。同样,Lee 等人及相关研究人员观察到天冬氨酸和甘氨酸残基在瓜氨酸化位点出现频率偏高。值得注意的是,这些研究使用了不同的人源细胞系或组织,因此作者的结果可能表明在不同物种之间瓜氨酸化位点周围的序列模式是不同的。为了更好地辨别瓜氨酸化蛋白质所涉及的功能,作者展示了基因本体论(GO)富集分析的热图,其显示了二十个最显著富集的细胞成分(图3h)以及KEGG途径(图3i)。作者发现小鼠大脑组织和身体器官之间存在明显差异,而瓜氨酸蛋白更多地参与大脑功能。具体来说瓜氨酸化蛋白质集中在轴突、髓鞘、核周体和突触中,因此在中枢神经系统中可能发挥着重要的作用。  图3|不同小鼠组织的大规模瓜氨酸组分析。a,不同小鼠组织中已鉴定的瓜氨酸化蛋白和瓜氨酸化位点的数量。 b,本研究中鉴定的瓜氨酸化位点与 UniProt 数据库中报告的位点比较。 c,每个鉴定的瓜氨酸化蛋白质的瓜氨酸化位点数量分布。d,本研究中确定的瓜氨酸化位点与 UniProt 数据库中关于髓鞘碱性蛋白的瓜氨酸化位点的比较。e、f,在髓磷脂碱性蛋白 R157Cit (e) 和 R228Cit (f) 上鉴定的两个瓜氨酸化位点的示例串联质谱图。g,鉴定的瓜氨酸化肽的序列。瓜氨酸化位点位于中间的“0”位置。字母的高度表示每个氨基酸在特定位置的相对频率。 h,i,使用 Metascape 生成的热图显示不同小鼠组织中显着丰富的(p 值 0.01)细胞成分 (h) (KEGG) 通路 (i)。  为了进一步拓展该方法的实用性,作者应用了二甲基化亮氨酸(DiLeu)等重标记策略,第一次实现了对瓜氨酸化进行高通量的定量研究。作者首先使用瓜氨酸化标准肽段进行测试,证明在优化反应条件下DiLeu标记和生物素硫醇标记反应可以分步进行而不互相干扰(图 4B,4C)。同时,将标准肽段按照已知比例进行4-plex DiLeu标记并混合,再进行生物素硫醇标记和瓜氨酸化分析,结果显示了非常好的定量准确性(图5)。作者进一步优化了运用该方法在复杂生物样品中进行定量分析的实验方法,并且证明此方法依然可以实现极佳的定量准确度和精确度(图6)。  图4|瓜氨酸化标准肽段测试DiLeu标记和生物素硫醇标记分步反应的特异性和效率  图5|瓜氨酸化标准肽段测试DiLeu标记和生物素硫醇标记定量分析的准确性  图6|复杂生物样品测试DiLeu标记和生物素硫醇标记定量分析的准确度和精确度  作者接下来应用该方法对DNA损伤中瓜氨酸化的作用进行了研究。作者在MCF7细胞中用三种方法造成了DNA损伤,并定量分析了蛋白质瓜氨酸化的变化。作者一共鉴定到63种瓜氨酸化蛋白以及其包含的78个瓜氨酸化位点,并发现三个实验组中的瓜氨酸化表达相比于对照组呈现出非常不同的趋势(图7A),这一结果表明瓜氨酸化在不同类型的DNA损伤模型中具有差异性的作用。通过对实验组中显著变化的瓜氨酸化蛋白进行生物过程网络分析,作者发现瓜氨酸化主要对DNA代谢,蛋白结构变化,翻译以及DNA修复等过程进行调控(图 7B,7C)。该实验结果表明蛋白瓜氨酸化对DNA损伤以及相关发病机理具有非常重要的作用。  图7|高通量定量分析研究瓜氨酸化在DNA损伤中的变化及作用(来源:Anal. Chem.)  小结  本文章介绍了一种生物素硫醇标签的设计和开发,该标签可与瓜氨酸化肽段发生特异性反应并极大地提高了瓜氨酸化的富集和检测效率。在使用标准肽和重组蛋白证明该方法的有效性后,作者进一步优化了从复杂生物样品中检测瓜氨酸化的实验过程。通过此方法对小鼠五个大脑区域和六个身体器官的蛋白质瓜氨酸化进行分析,作者鉴定出432个瓜氨酸化蛋白以及691个瓜氨酸化位点,这是迄今为止最大的数据集。该研究揭示了这种翻译后修饰可能在神经系统中发挥的关键作用,并表明它们在包括呼吸和糖酵解在内的许多代谢过程中也可能发挥着重要作用。总的来说,实验结果表明蛋白质瓜氨酸化在不同组织中具有广泛分布并参与各种生物过程,这扩展了目前对蛋白质瓜氨酸化生理作用的认知和理解。此外,作者进一步拓展了此方法的实用性,通过应用DiLeu等重标记策略第一次实现了瓜氨酸化的高通量定量研究,并利用这一方法揭示了瓜氨酸化在人体细胞DNA损伤及修复过程中的重要作用。更重要的是,该方法可以提供一种普适、简单而强大的检测方法来明确鉴定蛋白质瓜氨酸化,这也将启发和有益于未来对这种翻译后修饰在生理和病理条件下的功能作用的研究。  相关研究成果近期发表在Analytical Chemistry上的两篇文章中, 通过生物素硫醇标签辅助质谱法对蛋白质瓜氨酸化进行全局分析文章的共同第一作者是威斯康星大学麦迪逊分校博士生石亚涛,李子辉,王斌,并与中国药科大学叶慧教授课题组合作 应用二甲基化亮氨酸等重标记策略进行蛋白质瓜氨酸化高通量定量研究文章的第一作者是威斯康星大学麦迪逊分校博士生李子辉,两篇文章通讯作者为李灵军教授。更多关于李灵军教授研究团队的最新研究进展欢迎登陆课题组网站:https://www.lilabs.org/
  • “硫”氓哪里逃!
    硫成分广泛存在于许多用于烃加工的原料中。含硫成分危害很大,有强烈的气味。而且会引起酸雨,导致催化剂(昂贵)中毒,降低聚合物产量。最麻烦的硫气体是硫化氢(H 2S)、羰基硫(COS)和甲基硫醇、乙基硫醇。根据国内的标准要求,这些化合物是要在ppb水平测定。 硫气体的检测困难在于是挥发性的,也非常活泼的。痕量硫分析系统必须是非常惰性的采样设备、GC设置才能实现ppb级可重复的检测结果。 在线监测流程和原理概况: 气体样品定量被采集到在线的低温冷肼吸附填料内,两级冷肼,一级除水,一级将气体样品中的待测组分冷凝到吸附填料上。然后快速升温加热块将装有吸附填料的吸附管迅速升温,待测组分解析后由载气携带进入分析柱内,进行分离,随后进入检测器得出分析结果。 鉴于此,硫化物在线监测体系需要满足如下条件:1 样品的采集、富集、解析、分离和分析,整个过程要自动运行。2 所有样品流经途径接触到的表面都要经过惰性处理,确保美誉任何吸附。3 加热块的迅速升温。4 电子流量控制技术精准控制载气流量。 分离体系是整个体系很重要的一环,由于是在线分析体系,所以选择更加耐用、更加结实的MXT金属柱就是最好的解决方案。1987年RESTEK第一个开发了金属表面进行硅烷化惰性处理的专利技术,对不锈钢的表面进行惰性处理后,其惰性表面甚至比石英毛细柱的表面的惰性还要好,如下比较: 针对硫化物分析,一个是最常使用的MXT专用填充柱MXT- XLSulfur 分析化合物:羰基硫-463-58-1-COS硫化氢-7783-06-4-H2S甲硫醇-74-93-1-CH4S甲硫醚-75-18-3-C2H6S二甲二硫醚-624-92-0-DMDS二硫化碳-75-15-0-CS2乙硫醇-75-08-1-C2H6S二甲基二硫-624-92-0-C2H6S2分析谱图:分析条件: 色谱柱Rt-XLSulfur, 1 m, 0.75 mm ID (cat.# 19806)浓度1 mL,50 ppbv进样六通阀切换程序升温:60 C - 230 C ,15 C/min载气He, 恒流量流速:9 mL/min检测器FID 另外一个比较经典的解决方案是PLOT毛细柱。 PLOT-U BOND是PLOT系列毛细柱内最适合做硫化物分离分析的。它最大的贡献就是能够很好的分离H2S和COS。 分析条件如下: 色谱柱Rt U-BOND 30 m x 0.32 mm df = 10 μm浓度1 ppm,250 μL进样六通阀切换,1:10分流比程序升温:40 °C, 5 min,10 °C/min → 220 °C载气He压力10 psi检测器PFPD, 250 °C 另外最近最新的SILICA气相色谱柱兴起,带来另一个硫化物分析的解决方案. 化合物组分1. 羰基硫2. 硫化氢3. 丁烷4. 二硫化碳5. 甲基硫醇6. 乙硫醇7. 硫醇 色谱柱Rt-Silica BOND, 30 m, 0.32 mm ID (cat.# 19785)样品浓度6 ppm,100% 丁烷进样六通阀进样体积:250 uL进样口温度:250 C柱温箱柱温箱温度:40 C (5 min) - 200 C (10 C/min) - 持续 8 min载气He, 恒流,2 mL/min检测器PFPD @ 250 C仪器Thermo Trace GC 以上三套分析方法列出的分析条件都是可以根据具体的需求进行优化的,可以选择更快的分析时间和更高的分析效率的优化方案。 另一个影响分离度或者检出限的一个重要因素是进样过程。由于硫化物都是以气态方式存在的,传质性能特别的好,另外非常的活泼,很容易导致峰型拖尾,所以在进样过程一定要确保峰带狭窄进入毛细柱。下图就是进样没有优化出来的谱图: 遇到这样的问题,需要从如下方面进行改善: 使用更大内径的毛细柱。0.32mm内径的更换成0.53mm毛细柱。 使用更大膜厚,5 um 膜厚更换成7 um膜厚的毛细柱。 降低初始温度。 降低进样体积或者增大分流比。 加大载气流速。 关于硫化物检测器有如下选择,灵敏度从低到高依次为:FPD, PFPD 和SCD。从数据稳定性和操作的简易性来看,从复杂到简单排序SCD, PFPD and FPD。 Restek可以提供的应对以及优化方案: 1、惰性管路 Restek 是检测分析和过程分析所用的管路的标准制订者。请使用RESTEK提供的预清洗的、惰性化和耐腐蚀处理的管路、阀门优化你的体系。 Sulfinert - 终极表面惰性化处理方案。适用于极性活泼化合物的分析过程,例如气体采样和储存或者ppb级别的有机硫化物的分析。 对于不锈钢材料, Silcosteel 处理层在600℃是稳定的。当有氧存在时,耐受温度最高250℃。为什么使用Sulfinert或者Silcosteel处理涂层,而不是PTFE涂层?【1】Sulfinert和Silcosteel涂层是非聚合的, 所以他们不存在有关透气性的问题。【2】PTFE涂层经常脱落下来, 而Sulfinert或Silcosteel涂层能与底面完全融为一体。【3】PTFE涂层温度限为280℃, 而Silcosteel处理过的不锈钢管路和接头的温度上限为600℃。处理过的管路可以折弯吗?只要管路不拉伸太大,处理过的管路惰性层保持不变。1/16英寸外径的管路弯曲半径大于1英寸,1/8英寸外径的管路弯曲半径大于2英寸,1/4英寸外径的管路弯曲半径大于4英寸。如果必要弯曲,使用一个定制的弯头组件或者把组件寄给Restek公司要求定制处理。为什么用Siltek/Sulfinert处理过的管路传输气体样品?用来传输活性化合物时(比如硫),Siltek/Sulfinert处理过的不锈钢管路有玻璃管和石英管所有的优点,但是它更加耐用灵活。如何清洁经过处理的部件表面?通常,温和的有机溶剂(二氯甲烷、甲醇、正己烷)或者水就可以了。温和的超声处理可以帮助加速清洗效果。不要使用有腐蚀性的或是高pH(pH8)的清洁剂。因为他们会损害或溶解惰性层。有氧气或空气存在的蒸汽清洗也应该避免。 Sulfinert处理 304 不锈钢管路我们最受欢迎的管路产品。 推荐用于: 色谱分析 气体采样分析 低压分析 惰性环境下的分析惰性环境下,最高耐受温度 450 °C 。 货号外径包装量292341/16″ (1.59 mm)6ft(1.8m)/盘292351/16″ (1.59 mm)10ft(3.0m)/盘292361/16″ (1.59 mm)15ft(4.6m)/盘292371/16″ (1.59 mm)20ft(6.1m)/盘292381/16″ (1.59 mm)25ft(7.6m)/盘292391/16″ (1.59 mm)50ft(15m)/盘292401/16″ (1.59 mm)100ft(30m)/盘292421/8″ (3.18 mm)6ft(1.8m)/盘292431/8″ (3.18 mm)10ft(3.0m)/盘292441/8″ (3.18 mm)15ft(4.6m)/盘292451/8″ (3.18 mm)20ft(6.1m)/盘292461/8″ (3.18 mm)25ft(7.6m)/盘292471/8″ (3.18 mm)50ft(15m)/盘292481/8″ (3.18 mm)100ft(30m)/盘292501/4″ (6.35 mm)6ft(1.8m)/盘292511/4″ (6.35 mm)10ft(3.0m)/盘292521/4″ (6.35 mm)15ft(4.6m)/盘292531/4″ (6.35 mm)20ft(6.1m)/盘292541/4″ (6.35 mm)25ft(7.6m)/盘292551/4″ (6.35 mm)50ft(15m)/盘292561/4″ (6.35 mm)100ft(30m)/盘 2、惰性接头 Sulfinert- 和 Silcosteel-CR- 处理接头 全线产品涵盖 1 / 16 英寸、 1 / 8 英寸和 1 / 4 英寸接头 Silcosteel-CR 处理,表面耐腐蚀性增强10倍以上 我们也提供未经过表面处理的 Swagelok接头 惰性处理接头类型 尺寸Siltek/Sulfinert货号包装 等径两通 1/16英寸 22540ea. 1/8英寸 22541ea. 1/4英寸 22542ea. 3/8英寸 22909ea. T型三通 1/16英寸 22543ea. 1/8英寸 22544ea. 1/4英寸 22545ea. 3/8英寸 22910ea. 变径两通 1/8-1/16英寸 22546ea. 1/4-1/16英寸 22547ea. 1/4-1/8英寸 22548ea. 3/8-1/4英寸 22911ea. 直角两通 1/8英寸 22549ea. 1/4英寸 22550ea. 堵头 1/8英寸 22573ea. 1/4英寸 22574ea. 四通 1/8英寸 22551ea. 1/4英寸 22552ea. 3、Rt-XLSulfur填充柱用于ppb级(体积分数)硫化物分析的最佳色谱柱无需使用特氟龙管色谱柱和接头均经Siltek处理,具有极佳的惰性填充材料经过去活化处理,适用于ppb级硫化氢和甲基硫醇分析。此外,这款色谱柱还能很好的分离烃类物质与硫化物传统的硫化物分析中常常使用特氟龙柱管以提高色谱柱的惰性。但是,特氟龙柱管具有气体渗透性和收缩性,并且难以实现高效填充,热稳定性也较差。Rt-XLSulfur色谱柱的内壁和接头经Siltek处理,使得柱管具有与特氟龙一样的惰性。精益求精的生产工艺确保Rt-XLSulfur色谱柱分离硫化物时可获得更准确的结果 80484-8002 mm1 m1/8"100/120通用ea.80484-8102 mm1 m1/8"100/120Agilentea.80484-8402 mm1 m1/8"100/120PE Auto Sysea.80485-8002 mm2 m1/8"100/120通用ea80485-8102 mm2 m1/8"100/120Agilentea.80485-8402 mm2 m1/8"100/120PE Auto Sysea.198041.0 mm1 m1/16"100/120通用ea.198051.0 mm2 m1/16"100/120通用ea.198060.75 mm1 m0.95 mm100/120通用ea.198070.75 mm2 m0.95 mm100/120通用ea.190440.53 mm2 m0.74 mm100/120通用ea. 4、Rt-Silica BOND适合分析饱和不饱和烃、硫化物和CO2.先进和稳定的生产工艺,确保颗粒不会脱落。延长FID检测器喷嘴的使用寿命。硅胶键合填料把样品中的水的负面影响降到最低,代替氧化铝基体毛细柱对含有微量水的样品的分析。最高温度 260 °C. 货号长度内径包装1978415 m0.32 mmea.1978530 m0.32 mmea.1978660 m0.32 mmea. 5、Rt-U BOND二乙烯基苯-乙烯乙二醇-二甲基丙烯酸酯,极性用于极性和非极性化合物分析非常适合H2S和COS的分离分析。最高温度190C。 货号长度内径膜厚包装1977115 m0.25 mm8 umea.1977230 m0.25 mm8 umea.1975115 m0.32 mm10 umea.1975230 m0.32 mm10 umea.1974915 m0.53 mm20 umea.1975030 m0.53 mm20 umea.1978215 m0.25 mm12 umea. 6、气体定量环 1/16英寸接头,适合“W 型”阀门定量环体积范围5μL-5mLSulfinert处理技术消除了阀和样品环上的活性位点,适合含有低浓度硫化物或其他活性化合物的样品 货号体积包装228405 uLea.2284110 uLea.2284220 uLea.2284325 uLea.2284450 uLea.22845100 uLea.22846250 uLea.22847500 uLea.228481 mLea.228492 mLea.228505 mLea. 7、气体进样六通阀和十通阀 1/16" 接头, “W 型” 阀门,非常适合硫化物或者其它极性气体样品进样。 货号描述包装20585Sulfinert 处理六通阀ea.20586Sulfinert 处理十通阀ea.
  • 天然气含硫新标5月1日正式实施,SCD硫化学发光检测器轻松应对!
    ☆ 导读 ☆现阶段,能源紧张已成为影响和制约全球发展的关键问题,当前的俄乌局势更加凸显了能源问题对全世界的影响。2021年10月11日国家市场监督管理局和国家标准化管理委员会发布了GB/T 11060.10-2021 《天然气 含硫化合物的测定 第10部分:用气相色谱法测定硫化合物》标准,2022年5月1日正式实施,并替代原来的2014年版本。其中一项重要的变化是0.1~600mg/m3(以硫计)总硫的测定,并规定:通过将不同硫化物的硫含量进行加和,得到总硫含量。天然气中的硫化物杂质对其运输、存储和使用安全及环境均会产生不利影响,不仅会腐蚀设备、污染环境,还会危害人体健康。含硫化合物的种类不同其危害也不尽相同,对于天然气中含硫化合物的测定,岛津硫化学发光检测器(SCD)不仅具有灵敏度高、重复性好、操作简单等优点,还具有硫等摩尔响应、无基质淬灭、自动化程度高等优势,助您轻松应对新标准! ☆ 天然气中含硫化合物的危害 ☆天然气的主要成分是甲烷,来源于常规油气田开发出来的天然气、页岩气、煤层气等。2019年天然气储量数据来源:煤层气行业深度研究报告:“双碳”政策下,如何打造盈利新模式? 我国天然气需求量对外依存度达40%,进口液化天然气(LNG)占中国天然气进口量的60%以上,以澳大利亚占比最高。 数据来源:左图2021年中国液化天然气产量、进出口及需求现状分析,全球最大的LNG进口国_我国_华经_液化,右图2021年我国油气进口来源国分布 - 知乎 天然气中可能的硫化物有硫化氢、氧硫化碳、二氧化硫、甲硫醇、乙硫醇、叔丁硫醇、甲硫醚、乙硫醚、甲基乙基硫醚、四氢噻吩等,这些硫化物对运输、储存和使用安全及环境均会产生不利影响。当其作为燃料不仅会腐蚀输送管道和燃具,而且燃烧后的尾气或者废气还会造成人员中毒,排放到大气中也会引起环境污染;当其作为化工行业的原材料不仅会腐蚀储存容器和反应装置,更会导致贵重的催化剂中毒而失去活性。因此准确检测出天然气中的硫化物含量是非常必要的。 ☆ 新标来袭,岛津方案助您从容应对 ☆天然气作为经济环保的绿色能源和化工原材料倍受关注,在我国的能源安全中越发重要。新标准GB/T 11060.10-2021 《天然气 含硫化合物的测定 第10部分:用气相色谱法测定硫化合物》中介绍GC-FPD、GC-PFPD、GC-MSD、GC-SCD等不同检测器用于0.1~600mg/m3范围内硫化物检测的分析方法。其中,GC-SCD(硫化学发光检测器)方法对硫具有等摩尔响应的特性,在总硫分析方面具有独特的优势,所以得到了大家的广泛认可。 图1. Nexis GC-2030 SCD l 分析条件 标准气体:甲烷中微量硫化氢、氧硫化碳、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、二硫化碳、叔丁硫醇、甲基乙基硫醚、乙硫醚、四氢噻吩10种硫化物混合标气。浓度1.0mg/m3天然气中硫化物混合标气进样1.0mL 分析,典型谱图如下:图2. 浓度1.0mg/m3天然气中硫化物标气谱图(1硫化氢、2氧硫化碳、3甲硫醇、4乙硫醇、5甲硫醚、6二硫化碳、7叔丁硫醇、8甲基乙基硫醚、9乙硫醚、10四氢噻吩) l 标准曲线和检出限5瓶混和标气浓度以硫计分别为:1.0mg/m3 、3.0mg/m3、5.0mg/m3、15.0mg/m3、20.0mg/m3。硫化物混合标气重复进样4次,各组分面积重复性均优于1.0%,相关系数R值除甲硫醇和乙硫醇为0.9998外其余8种硫化物都大于0.9999。选择了其中3种硫化物的标准曲线展示见图3。各硫化物的检出限见表1。 图3. 天然气中3种典型硫化物标准曲线表1. 天然气中10种硫化物检出限☆ 结语 ☆“十四五”期间将是我国天然气工业的大发展时期,天然气产量到2025预计达到2500亿方,天然气勘探开发将迎来新的发展。岛津Nexis GC-2030 SCD色谱仪助您轻松应对GB/T 11060.10-2021《天然气 含硫化合物的测定 第10部分:用气相色谱法测定硫化合物》标准,确保天然气的生产安全、使用安全、运输安全。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 院士团队|同时蒸馏萃取结合GC-MS分析酿酒五粮原料蒸煮香气成分分析
    中国白酒风味独特、历史悠久,是我国居民日常生活的重要组成部分。根据生产原料和工艺的不同,中国白酒按香型可分为浓香型、酱香型、清香型和米香型等12 种代表香型。浓香型白酒以绵甜柔和、谐调爽净、余味悠长的特点,深受广大消费者喜爱,且在白酒市场占有率最高。蒸馏萃取(SDE)是一种将水蒸气蒸馏与溶剂萃取相结合,将挥发性成分的提取与溶剂萃取相结合,通过少量溶剂提取大量样品的浓缩方法,具有操作简便且重复性好的优点,是一种分析粮食蒸煮香气有效的前处理方法。北京工商大学,酿酒分子工程中国轻工业重点实验室,北京市食品风味化学重点实验室的廖鹏飞、孙金沅*等采取SDE对蒸酒所用的5 种单粮和混粮中的香气成分进行提取,并结合气相色谱-质谱(GC-MS)对其进行分析;另外,结合香气提取稀释分析(AEDA)和香气活性值(OAV)对混合粮食蒸煮香气中关键香气化合物进行分析,从而确定影响粮香的关键化合物。01 5 种单粮挥发性化合物定性结果如图1所示,高粱蒸煮香气中检测到的挥发性化合物种类数量最多,有108 种;除了酯类和萜烯类外,鉴定到的其余类别的化合物数量均是5 种单粮中最多的。由于高粱是古井贡白酒酿酒原料中比例最高的粮食,可能将更多的粮食香气带入白酒中,丰富白酒粮香。GC-MS结果表明,高粱蒸煮香气中,己酸乙酯、正己醇、己醛等化合物的相对峰面积较大,证明这些化合物相对含量较大。玉米中共检测出93 种挥发性化合物;其中,萜烯类化合物种类显著高于其他单粮,有9 种,芳樟醇是其中相对含量最高的化合物。糯米和大米中检测出的挥发性化合物最少,均为66 种,二者种类相似,重合率为83.3%,且鉴定出的挥发性化合物在其他单粮中均可检出。高粱中检测到其他粮食中没有的挥发性化合物种类最多,有27 种,而玉米和小麦中分别有18 种和12 种。02 混合粮食原料挥发性化合物定性结果由图2可知,在不同极性色谱柱下均检出较多的烷烃类、醛类、酮类和酯类化合物;醇类化合物和芳香类化合物在极性柱条件下检出效果优于非极性柱,分别检出11 种和15 种;酸类化合物在极性柱条件下检出效果更好,检出7 种。烷烃类化合物和醛类化合物在检出数量和相对峰面积两个方面均明显高于其他类别化合物,是组成混合粮食蒸煮香气中最重要的两类化合物。03混合粮食原料中香气活性成分的筛选由表1可知,成功定性的29 种香气化合物中,通过极性柱鉴定出26 种,FD因子≥9的香气化合物有16 种,分别是乳酸乙酯(81,奶油香)、苄硫醇(81,大蒜味)、(E,E)-2,4-癸二烯醛(81,青草香、脂肪味)、4-乙基愈创木酚(81,烟熏、坚果香)、己酸乙酯(27,水果香)、辛酸乙酯(27,果香)、(E)-2-壬烯醛(27,青草、脂肪味)、(E,Z)-2,6-壬二烯醛(27,黄瓜香、脂肪味)、香叶基丙酮(27,叶子、花香)、十八醛(27,奶油香)、(E)-2-辛烯醛(9,青草香、脂肪味)、正庚醇(9,青草香)、(E)-2-癸烯醛(9,腊味、脂肪味)、(E,E)-2,4-壬二烯醛(9,脂肪味、青草香)、正己酸(9,脂肪味)、棕榈酸甲酯(9,油脂味、蜡味),同时除己酸乙酯、十八醛和(E)-2-癸烯醛外均有较高的嗅闻强度。通过非极性柱鉴定出11 种香气化合物,FD因子≥9的香气化合物有7 种,分别为苄硫醇(81,大蒜味)、(E)-2-壬烯醛(81,青草香、脂肪味)、正己醇(27,树脂、植物味)、苯乙醛(27,花香)、4-乙基愈创木酚(9,烟熏、坚果香)、辛醛(9,青椒味)、香草醛(9,蜡质味),除4-乙基愈创木酚外均具有较高的嗅闻强度。未能定性的3 个香气区间的感官描述词分别为绿茶、山楂和土豆。04 混合粮食原料中香气化合物的确定 如表2所示,本实验所得到的标准曲线R2均不低于0.99,表明该曲线具有良好的线性关系;LOD均低于0.909 mg/L,表示仪器灵敏度满足实验的需要;回收率均在80%~120%之间,表明所用定量方法可行。采用上述标准曲线对混合粮食以及5 种单粮中重要的香气化合物进行定量,并根据文献中化合物香气阈值,计算不同原料蒸煮样品中化合物的OAV,如表3所示。不同香气化合物的OAV在不同粮食样品中存在一定差异。混合粮食蒸煮香气中,苄硫醇、(E,E)-2,4-壬二烯醛和(E)-2-壬烯醛等17 种化合物的OAV≥1,被认为是混合粮食蒸煮香气中的关键香气化合物,如图3所示。 05 结论结果表明,5 种单粮中共鉴定出153 种化合物;高粱、小麦、玉米、糯米、大米中分别鉴定出108、93、93、66、66 种化合物,其中鉴定出较多数量的醛类、醇类、酮类、芳香类、酯类等化合物。采用双柱定性,在混合粮食样品中共鉴定出140 种化合物。采用气相色谱-嗅闻-质谱联用法在混合粮食样品中共鉴定出29 种香气活性化合物,结合香气提取稀释分析和香气活性值评价不同化合物对粮食蒸煮整体风味的影响。经计算,苄硫醇、(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-壬烯醛、壬醛、己醛、辛醛、(E)-2-辛烯醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、正庚醇、(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、苯乙醛、4-乙基愈创木酚、己酸乙酯、香叶基丙酮、辛酸乙酯、香草醛17 种化合物的香气活性值不低于1,被认为是对粮香有贡献的重要风味化合物,其中苄硫醇和(E,Z)-2,6-壬二烯醛首次在蒸煮粮食香气中被鉴定。原文链接:https://www.spkx.net.cn/CN/10.7506/spkx1002-6630-20220609-091
  • 西安7名嗅辨员上岗 弥补检测仪器不足
    7月30日,7名嗅辨员在西安市环境监测站正式上岗,他们将用鼻子帮助环保部门寻找臭源,并判定臭源的污染程度,以帮助环境监管部门对臭源进行治理。   据了解,嗅辨员将反复嗅辨从臭气采集点采集到的气体样品,同时根据嗅辨员的判断,结合专业公式,计算出该气体样品的臭气浓度。嗅辨员对一个恶臭气味气体样品的嗅辨、判断时间,一般需3-10秒,相当于普通人2-4次吸气的时间。   据介绍,根据《恶臭污染物排放标准》,恶臭污染物控制指标有氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、臭气浓度等九项。仪器、设备一般只能测量出前八项单一气体的浓度指标,第九项综合性异味的浓度往往无法判断,因此,就需要嗅辨员进行测试,判定恶臭污染的程度。   嗅辨员的选拔非常严格,年龄要在18-45岁之间,不能有呼吸道疾病。男士不能抽烟喝酒,女士不能化妆,由于嗅觉会随着年龄增长减退,嗅辨员每3年就要重审一次上岗资格。   据了解,嗅辨员作出的判定具备法律效力,一旦确定臭味超标,环境监管部门会据此责令有关单位对臭源进行治理。
  • 理化所飞秒激光双光子聚合水凝胶3D微结构分辨率研究获进展
    水凝胶具有类似于细胞外基质的理化性质,具备良好力学性能、自愈合能力和响应性,可用于构建组织再生的微纳米仿生结构,并提供微米尺度的表面形态来调节细胞行为,如细胞粘附、迁移或生存增殖分化因子的释放。因此,水凝胶被广泛应用于组织工程和药物递送等领域。然而,制备高精度的三维(3D)任意生物相容性水凝胶支架颇具挑战性。为了适应未来生物医学领域的发展,亟需开发具有精细3D几何结构的新型水凝胶材料。   近日,中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心有机纳米光子学实验室研究员郑美玲团队在《ACS应用材料与界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上,发表了题为22 nm Resolution Achieved by Femtosecond Laser Two-Photon Polymerization of a Hyaluronic Acid Vinyl Ester Hydrogel的研究成果。该研究提出了真3D高精细任意可设计拓扑结构调控单细胞的新策略。   科研人员采用飞秒激光双光子聚合技术,以乙烯基酯透明质酸(HAVE)水凝胶作为单体材料,P2CK作为高效水溶性双光子引发剂,二硫苏糖醇(DTT)作为硫醇-烯点击化学交联剂和PBS缓冲溶液配制了HAVE前驱体,通过配方优化和激光焦点调控在水凝胶结构分辨率上取得了重要进展即最高分辨率达22 nm,制备了与细胞尺寸相当的水凝胶3D微支架并验证了材料与结构的生物相容性,表明HAVE水凝胶细胞支架可进一步用于研究细胞迁移和操作等行为。   该团队开展了配方优化实验,通过改变单体和引发剂的质量比及控制硫醇-烯官能团比例筛选出溶解性好、易于加工和聚合性能良好的HAVE前驱体配方。   在几十纳米尺度的分辨率中,体素相对于基底的位置是不可忽略的影响因素。为了进一步提高结构分辨率,该团队根据激光焦点体素理论调控焦点与基底相对位置从而获得更高分辨率的线结构。如图2所示,大功率激光焦点光斑明亮,且体素体积较大,不易得到最佳焦点位置,而小功率激光焦点光斑较弱,体素体积更小,更易获得最佳焦点位置,基于此方法获得了更高分辨率的线结构。   通过上述配方优化和焦点调控,科研人员开展了HAVE前驱体C配方的分辨率研究。当扫描速度为6 μm/s时,线结构的质量得到了显著提高(图3a),结构完整致密。研究利用HAVE前驱体C配方实现了22 nm的分辨率(图3c)。   进一步,研究对HAVE前驱体配方进行了3D水凝胶微结构的双光子聚合加工,利用原子力显微镜测量了3D细胞支架的杨氏模量,平均值94 kPa接近体内组织的力学性能。研究对配方中水溶性引发剂P2CK和3D细胞支架进行了生物相容性测试,验证了该材料和结构具有良好的生物相容性。   综上,该团队全面研究了HAVE水凝胶光刻胶的双光子聚合性能,通过优化光刻胶前驱体的配方和调节焦点位置获得了22 nm的特征线宽,并验证了材料和3D水凝胶细胞支架的生物相容性。本研究提出的方案,有望创建复杂的生物相容性3D水凝胶结构,并探索其在个性化微环境调控、组织工程、生物医学和仿生科学领域的潜在应用。   上述成果是该团队前期一系列仿生水凝胶工作的拓展。研究工作得到国家重点研发计划“纳米科技”重点专项、国家自然科学面上基金、中国科学院国际伙伴计划等的支持。图1.3D水凝胶的制备示意图表1 A-E系列HAVE前驱体配方优化及性能比较图2.体素形态和相对基底位置对大功率变化(a)和小功率变化(b)聚合线结构分辨率的影图3.HAVE前驱体C配方双光子聚合性能研究图4.A和C配方制备的3D细胞支架结构的SEM对比图以及水凝胶支架上共培养L929细胞的共聚焦荧光显微镜图像
  • 穷源溯“硫”——三级冷阱大气预浓缩仪结合GC-MS深入解决大气恶臭污染分析难题
    背景硫化物是典型的恶臭污染物,在石油化工、制药、合成橡胶等工业生产中均会产生硫化氢、硫醇类、硫醚类等挥发性硫化物。这类物质不但嗅觉阈值极低,而且毒性大,危害人类健康。2018年12月,生态环境部发布了《恶臭污染物排放标准(征求意见稿)》,进一步严格了氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯等8种恶臭污染物的排放和厂界浓度限值。次年发布《固定污染源废气 甲硫醇等8种含硫有机化合物的测定 气袋采样-预浓缩/气相色谱-质谱法(HJ 1078-2019)》,标准规定废气经三级冷阱浓缩,热解吸后GC-MS分析。解决方案图1.谱育科技Pre 4000大气预浓缩仪本方案采用谱育科技Pre 4000大气预浓缩仪对大气中的痕量硫化物进行富集浓缩,Pre 4000采用经典的三级冷阱设计,硫化物经一级冷阱除水后,被二级冷阱填料捕集,将二级冷阱加热,硫化物全部转移至三级空管低温聚焦,三级冷阱快速升温,硫化物被热解吸至GC-MS进行分离检测。图2. Pre 4000的一、二、三级冷阱工作示意图Pre 4000采用创新的斯特林制冷技术,无需消耗液氮或液态二氧化碳等制冷剂,聚焦能力强,而且与样品接触的管路、接头和阀头等部件均采用硅烷化处理,不仅满足HJ 1078-2019硫化物离线分析的要求,还可在线实时监测大气中硫化物浓度变化,同时对硫化氢也有很好的分析效果。01方案特点斯特林制冷,最低温可达-160℃无需消耗制冷剂,降低使用成本全惰性化流路,防止强极性物质吸附,提高分析准确性适用范围广,可离线/在线检测多种VOCs02分析结果图3. 9种硫化物总离子流色谱图1-硫化氢、2-甲硫醇、3-乙硫醇、4-甲硫醚、5-二硫化碳、6-甲乙硫醚、7-噻吩、8-乙硫醚、9-二甲二硫醚;IS-1 氯溴甲烷、IS-2 1,4-二氟苯、IS-3 氯苯-d5、IS-4 4-溴氟苯图3展示了10 ppbv 9种硫化物标气的分析结果,可以看到9种硫化物分离度良好,峰型完美,虽然硫化氢和空气峰存在共流出,但硫化氢的特征碎片34干扰少,可实现准确定性和定量。表 1 9种硫化物的线性相关系数、精密度和方法检出限表1展示了9种硫化物的线性相关系数、精密度和方法检限数据,在2~20 ppbv的浓度范围内各目标物的相关系数R2均在0.993以上,9种硫化物的RSD均在2.0~6.6%之间,方法检出限在40.9~103.4 pptv之间,完全满足HJ 1078-2019的检出限要求。图4. 部分硫化物谱图叠加图5. 部分硫化物线性数据总结
  • 是时候来了解硫化物在线分析了
    硫成分广泛存在于许多用于烃加工的原料中。含硫成分危害很大,有强烈的气味。而且会引起酸雨,导致催化剂(昂贵)中毒,降低聚合物产量。最麻烦的硫气体是硫化氢(H 2S)、羰基硫(COS)和甲基硫醇、乙基硫醇。根据国内的标准要求,这些化合物是要在ppb水平测定。 硫气体的检测困难在于是挥发性的,也非常活泼的。痕量硫分析系统必须是非常惰性的采样设备、GC设置才能实现ppb级可重复的检测结果。 在线监测流程和原理概况: 气体样品定量被采集到在线的低温冷肼吸附填料内,两级冷肼,一级除水,一级将气体样品中的待测组分冷凝到吸附填料上。然后快速升温加热块将装有吸附填料的吸附管迅速升温,待测组分解析后由载气携带进入分析柱内,进行分离,随后进入检测器得出分析结果。 鉴于此,硫化物在线监测体系需要满足如下条件:1 样品的采集、富集、解析、分离和分析,整个过程要自动运行。2 所有样品流经途径接触到的表面都要经过惰性处理,确保美誉任何吸附。3 加热块的迅速升温。4 电子流量控制技术精准控制载气流量。 分离体系是整个体系很重要的一环,由于是在线分析体系,所以选择更加耐用、更加结实的MXT金属柱就是最好的解决方案。1987年RESTEK第一个开发了金属表面进行硅烷化惰性处理的专利技术,对不锈钢的表面进行惰性处理后,其惰性表面甚至比石英毛细柱的表面的惰性还要好。 针对硫化物分析,一个是最常使用的MXT专用填充柱Rt - XLSulfur 分析化合物:中文名称CAS分子式1 硫化氢7783-06-4H2S2 羰基硫463-58-1COS3 甲硫74-93-1CH4S4 乙硫75-08-1C2H6S5 二甲硫75-18-3C2H6S6二甲基二硫624-92-0C2H6S2 分析谱图:分析条件: 色谱柱Rt-XLSulfur, 1 m, 0.75 mm ID (cat.# 19806)浓度1 mL,50 ppbv进样六通阀切换程序升温:60 C - 230 C ,15 C/min载气He, 恒流量流速:9 mL/min检测器FID
  • 上海市发布非甲烷总烃和有机硫在线监测标准
    p   上海市质量技术监督局发布了一批地方标准公告,其中包括《DB31/T 1089-2018 环境空气有机硫在线监测技术规范》和《DB31/T 1090-2018 环境空气非甲烷总烃在线监测技术规范》两项环境标准。   /p p style=" line-height: 16px " img style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a style=" font-size:12px color:#0066cc " href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201810/attachment/93dbdc60-113c-429d-80e7-99a897e92909.pdf" title=" 1090-非甲烷在线.pdf" DB31/T 1090-2018 环境空气非甲烷总烃在线监测技术规范.pdf /a /p p   由上海市环境监测中心、上海市化工环境保护监测站、上海市计量测试技术研究院起草。本标准规定了非甲烷总烃在线监测系统的技术要求、性能指标、检测方法和质量控制与质量保证等,适用于环境空气及厂界非甲烷总烃在线监测,包括直接法和差减法两类。   /p p style=" line-height: 16px " img style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / a style=" font-size:12px color:#0066cc " href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201810/attachment/9f04008c-5681-47f0-bc10-2a3c73023fd8.pdf" title=" 1089-有机硫在线.pdf" DB31/T 1089-2018 环境空气有机硫在线监测技术规范.pdf /a /p p   由上海市环境监测中心、上海市化工环境保护监测站、上海市计量测试技术研究院起草。本标准规定了环境空气及厂界有机硫在线监测的系统构成、技术要求、性能指标和质量控制与质量保证等,适用于环境空气及厂界中甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、二硫化碳、乙硫醚和二甲二硫醚6种有机硫进行在线监测,每种有机硫化合物的方法检出限均为0.5nmol/mol。 /p
  • 中科院大化所高灵敏检测恶臭含硫化合物获新进展
    p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/noimg/80dfc663-4347-4350-99e0-bc5505ecc7f2.jpg" title=" 1.jpg" / /p p   4月30日 中科院大连化物所快速分离与检测李海洋研究团队成功研制了一种光致二溴甲烷阳离子化学电离源,该电离源与质谱技术相结合,显著提高了恶臭含硫化合物的检测灵敏度,该成果已发表在美国化学会Analytical Chemistry上。 br/ /p p   《国家恶臭污染控制标准》规定的八大恶臭气体(硫化氢、甲硫醇、二甲基硫醚、二硫化碳、三甲胺等)绝大部分都为挥发性含硫化合物(VSCs),这些恶臭化合物与人类日常生活环境息息相关,并且具有较高的毒性,ppbv量级就能对人的健康造成伤害。此外,VSCs还是人体呼出气中重要的生物标志物,如硫化氢和二甲基硫为肝硬化和肝昏迷等肝脏疾病相关的标志物。由于VSCs具有较高活性及易吸附等特点,急需一种既快速又灵敏的分析检测技术。 /p p   该研究团队利用真空紫外灯(VUV)电离高浓度二溴甲烷试剂气体获得足够多且强度稳定的CH2Br2+试剂离子,CH2Br2+试剂离子进一步与VSCs样品发生高效的电荷转移及离子加和反应,实现VSCs的高灵敏检测。实验结果表明:该离子化源对硫化氢、甲硫醇、二甲基硫等5种常见VSCs的检测限均达到pptv量级,检测时间小于1分钟,此外特异性加和离子[M+CH2Br2]+的存在,增强了物质识别。 /p p   该新型检测技术现已成功应用于人体呼出气和下水道气体中痕量VSCs的测量,因其快速高灵敏的检测性能,在医疗诊断和环境化学领域具有广阔的应用前景。 /p p br/ /p
  • 目前测定石油产品中硫含量的主要仪器及测试方法有哪些?---X荧光硫元素分析仪,紫外荧光测硫仪等。
    简介得利特(北京)科技有限公司专注油品分析仪器领域的开发研制销售,致力于为国内企业提供高性能的自动化油品分析仪器。公司推出系列精品润滑油分析检测仪器、燃料油分析检测仪器、润滑脂分析检测仪器等。测定硫含量仪器列举及对应的测试方法!测定石油产品中硫含量的主要仪器:深色石油产品硫含量测定仪,轻质石油产品硫含量测定仪,微库仑硫氯分析仪,硫测定仪(紫外荧光测硫仪),石油产品硫含量测定仪,馏分燃料硫醇硫测定仪,X荧光硫元素分析仪对应测试方法:管式炉法,库仑硫,紫外荧光法,燃灯法,自动电位滴定法,X荧光法。DELITE相关仪器1A1320深色石油产品硫含量测定仪依据GB/T387《石油产品硫含量测定法》(管式炉法)、ASTM D1551设计制造的,适用于测定润滑油、重质石油产品、原油、石油焦、石蜡和含硫添加剂等石油产品中的硫含量。仪器特点:1、由水平型的管式电炉系统、数显温度控制系统、电动机驱动控制系统、空气净化流量调节系统等组成2、伺服电动机的运行由单片机自动控制,并有手动快进、快退、测定、停止的功能3、两支平行安装的带有磨口直管的石英管,同时对两个试样进行试验,一次可并行做两个结果4、单片机程序控制,具有造型小巧,设计合理,使用方便技术参数:电源电压:交流220V±10% 50Hz±10%电炉加热功率:1600W控制温度:900~950℃电炉行程:130mm流量计:60~600 ml/min空气流量计 试验时流量:500ml/min行程时间:25~65 min,可任意选择热电偶:分度号K环境温度: 5℃ ~ 40℃ 相对湿度:≤85%2A1330轻质石油产品硫含量测定仪是依据SH/T 0253设计制造的,应用微库仑分析技术,采用氧化法将样品通过裂解炉氧化为可滴定离子,在滴定池中滴定,根据电解滴定过程中所消耗的电量,依据法拉第定律,计算出样品中硫的含量,适用于沸点40~310℃的轻质石油产品。硫含量范围为0.5~1000ppm的试样,大于1000ppm的试样应稀释后测定。本仪器也可测氯的含量。仪器特点:1、人机直接对话,操作便捷。2、计算机控制整个分析、数据处理等过程,显示全过程工作状态,根据需要可将参数、结果存盘或打印。3、采用**元器件,减少了仪器噪声,提高了检测速度。4、具有性能稳定可靠,操作简便,分析精度高,重复性好等特点。技术参数:偏压范围:0 ~ 500mv测量范围:0.1~10000 ng/μl控温范围:室温~1000℃控温精度:±1℃测量精度:    样品浓度(ng/μl) 0.2 RSD(%)35   样品浓度(ng/μl) 1.0 RSD(%)10   样品浓度(ng/μl) 100 RSD(%)5   样品浓度(ng/μl)1000 RSD(%)2气源要求:普氮和普氧工作电源:AC220V±10% 50Hz功  率:3.5KW外形尺寸:主机:410×350×75(mm)     温控:530×420×360(mm)     搅拌器:290×270×360(mm) 进样器:350×130×140(mm)3A2070S 硫测定仪 (紫外荧光测硫仪)A2070S 硫测定仪是根据紫外荧光原理与计算机技术相结合研发的新一代精密分析仪器。适用于测定石脑油,馏分油,发动机燃料和其他石油产品。适用标准:SH/T 0689、ASTM D5453、GB/T11060.8仪器特点:1、系统采用紫外荧光法测定总硫含量。2、提高了抗杂质干扰的能力,避免了电量法对滴定池的繁琐操作和因此带来的不稳定因素,使得仪器的灵敏度大为提高。3、系统关键部位采用**器件,使得整机性能有了可靠的保证。4、软件直观易学,标准曲线和结果自动保存,永远不会丢失数据。技术参数:样品种类液体、固体和气体测定方法紫外荧光法样品进样量固体样品:1-20mg 液体样品:5-20μL 气体样品:1-5mL测量范围0.1-5000mg/L测量精度荧光测硫仪进样量(μL)RSD(%)0.2202551010501051001035000103控温范围室温~1300℃控温精度±1℃气源要求高纯氩气:纯度99.995%以上 高纯氧气:纯度99.99%以上工作电源AC220V±10% 50Hz功 率1500 W外形尺寸主机:305(W)×460(D)×440(H)mm 温控:550(W)×460(D)×440(H)mm重  量主机:20kg 温控:40kg技术参数:1、输入电压:220V±10% 50Hz2、消耗功率:每个吸气泵6W3、环境温度:室温25℃左右
  • 空气检测:科学仪器代替不了“嗅辨师”
    采集空气样本。 从采样瓶中抽出气体样本,注入气袋中后再进行嗅辨工作。 辽宁省环境监测实验中心的嗅辨师正在对采集到的空气样本进行嗅辨。   新闻背景   多年前,曾有一部经典电影《闻香识女人》感动了无数影迷,剧中让人难忘的不单是那一支华美的探戈舞,更让人记忆深刻的是,阿尔帕西诺扮演的双目失明的主人公靠着超众的嗅觉来感知生活中的美好事物。   在观看影片时,也许很多人认为这只不过是一个浪漫的故事,“闻香识人”不过是个传说。但是,人们有所不知的是,今天就在我们身边也有这样的人,他们的职业就是用鼻子为我们的生活环境打分,来时刻监察环境质量。只是,与阿尔帕西诺闻香不同,他们的鼻子在工作中主要用来“闻臭”,专业上称他们为“嗅辨师”,也有一种通俗的叫法是“闻臭师”。   应该说直到今天,“嗅辨师”这个职业对大众来说依然是神秘和陌生的。近日,记者走进辽宁省环境监测实验中心,对“嗅辨师”的工作性质和任务进行了细致的了解,为读者揭开其神秘面纱。   科学仪器代替不了人鼻   “嗅辨师的任务就是与环境中的恶臭污染物战斗。”在省环境监测实验中心工作多年的嗅辨师东明这样告诉记者。   恶臭污染物是指一切刺激嗅觉器官、引起人们不愉快以及损害生活环境的气体物质。当然,这里的恶臭污染物并非单指有臭味的气体。   “哪怕是香气,如果过于浓烈,影响到周围人们的生产、生活,也要算进恶臭污染物。 ”东明说。   恶臭物质会使闻到的人出现恶心、呕吐、头痛等症状,严重者可发生呼吸道疾病,危害人体健康。近年来,人们的生活观念在转变和提升,对环境更加关心,要求也更高了。恶臭污染物是一种公共污染,被列入世界七大公害。   然而,也许很多人都想不到,在科技如此发达的今天,现代化的仪器设备仍难以完成对臭气浓度的检测。   根据 《恶臭污染物排放标准》,恶臭污染物控制指标有氨、三甲胺、硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、臭气浓度等九项。如利用仪器、设备,一般只能测量出前八项单一气体的浓度指标,第九项综合性异味的浓度很难通过仪器来判断。   “这就需要嗅辨师利用嗅觉实验的方法来进行测试了,以判定恶臭污染的程度。”东明说,“其实人的嗅觉在某种程度上比仪器还要灵敏,对于微量的臭气,有时候即使是高精密的仪器也测不出来,但训练有素的专业人士却可以闻出来。 ”   恶臭是一种感觉性公害,会给人们带来不愉快的感觉和心理反应,主观因素很强。恶臭污染不仅要靠分析仪器来拿出数据,同时还要靠人的感知思维来进行评价和判断。   因此,嗅辨师是再先进的机器都无可取代的一种职业,嗅辨法是目前国际上通用的一种评判恶臭污染的方法。   嗅辨师如何工作   说到这里,你也许会认为,那么嗅辨师一定是每天在城市里走来走去,用鼻子来寻找城市臭源的一种职业了。   东明说:“其实嗅辨师并不是总要到现场的,很多情况是将臭气采集回来,在实验室内进行辨别和分析。 ”   为了了解完整的嗅辨过程,8月4日,记者随省环境监测实验中心人员到沈水湾污水处理厂采集臭气,开始了一次“嗅辨之旅”。   在沈水湾污水处理厂外缘,省环境监测实验中心的工作人员张一平拿出采样瓶采集空气。之所以要在污水处理厂的外缘采集气体,是因为这样可以更加有效地判断污水处理厂是否对周边环境产生了不良影响。   随后工作人员将采集到的气体样本送回了省环境监测实验中心。在实验室内,工作人员使用样品注射器从采样瓶里抽出气体,并按一定稀释比例注入到6个气袋中,同时又向12个气袋中注入清洁的空气,编号之后给6位嗅辨师每人发3个气袋,开始了嗅辨工作。   嗅辨师要判断哪个气袋内含有臭气,在嗅辨结束后,再进行下一级稀释倍数实验,嗅辨错误的嗅辨师将被“淘汰出局”。如此反复几轮,直到所有嗅辨师都闻不到臭气,便结束整个嗅辨过程。最后,嗅辨师将结果汇总,根据检测标准规定的公式,计算出样品的臭气浓度。   东明介绍说:“为保证嗅辨结果更客观、精准,6位嗅辨师中的最高值和最低值将被扣除,其余的进行加权计算,然后将计算结果与国家恶臭标准相对比,如果高于国家恶臭标准,就说明气体采集地点空气中恶臭超标,环境监管部门会据此责令有关单位对臭源进行治理。 ”   在实验过程中是有些特别要求的,比如嗅辨师不能使用任何化妆品,甚至在实验前不能用香皂等带有气味的日化用品洗手。   根据规定,如有工作任务,嗅辨师要保证未患有感冒等影响嗅觉功能的疾病,平日在饮食方面也有诸多禁忌,如不吃辛辣的、油炸的食品,忌用葱、姜、蒜、辣椒等调味品等等。   嗅辨师是怎样练成的   据了解,嗅辨师的选拔有着十分严格的程序,绝不是任何人都能当上嗅辨师的。   嗅辨工作当然是由鼻子来唱主角,因此,嗅觉如何就成为了一个人能否胜任嗅辨师工作的决定因素。   那么,要拥有怎样的鼻子才能做一位嗅辨师呢?答案也许会令你感到吃惊,那就是你必须有一个非常“普通”的鼻子。   “因为嗅辨师的嗅觉必须要能代表普通大众的感知,所以太灵敏和太不灵敏都不行,要取中间值。”嗅辨师东明解释说,“嗅辨师的鼻子不但要足够普通、足够"平民化",而且要足够健康,嗅觉器官有一点点毛病都不适合做嗅辨师工作,比如鼻炎患者就一定与这项工作无缘了。 ”   嗅觉检测合格之后,还要经过一系列特殊的培训,在考试合格之后才能获得从业资格。   位于天津的国家环境保护恶臭污染控制重点实验室是国家的嗅辨师培训大本营,国内大部分嗅辨师都出自这里。   东明和她的几位同事都是辽宁省第一批参加培训并取得资格证书的嗅辨师。东明告诉记者,在培训中要通过理论考试,更关键的还是现场考试环节。在一个通风良好、空气清洁的房间内,考官给考生发几张白纸条,其中有浸过干净液体的纸条,也有浸过臭液的,考生要给出正确判断,并说出是何种气味。如果回答正确,才有资格到下一个房间里继续接受测试。   考试内容也很有趣,就是要求考生分辨出五种物质的味道,分别是花香、汗臭气味、甜锅巴味、成熟水果味和粪臭气味。   “在鼻试闯关中,如果闻错了一张纸条,那就要被刷掉了。”东明说,“嗅辨师资格的获取要过很多关,而且嗅辨师资格跟大学毕业证终身有用不一样,它是有有效期的,一般来说有效期是3年。 ”另外,从事嗅辨师工作还有年龄方面的限制,原则上是不超过45岁,因为人的嗅觉会随着年龄的增长而减退。   原先,辽宁省只有省环境监测实验中心有几名嗅辨师,现在环境保护越来越受重视,嗅辨师的队伍也在不断扩大,沈阳、大连、抚顺、锦州等市的环境监测站都派人参加了嗅辨师培训。现在,辽宁省获取嗅辨师资格的人员已增至近50人。   从全国情况看,这两年嗅辨师的人数也是在不断增加的,但即使这样,嗅辨师目前仍然是极为 “小众”的一个人群,甚至社会上多数人还不知道存在着这样一种职业。   其实,多数嗅辨师都还不是专职做这项工作,他们在环境监测部门同时承担着其他方面的工作。   延伸阅读   各国“闻臭师”任务有不同   目前在世界上,美国、英国、荷兰、比利时、日本等国家都有“闻臭师”这个职业。   美国“闻臭师”的任务是,每天穿行在熙熙攘攘的人群中,闻嗅行人身体上散发出来的异味,为人体体味研究实验提供资料。   荷兰的“闻臭师”则住在工业区和居民区边缘的小屋内,不时将头伸出窗外嗅闻,监控大气污染。   日本的“闻臭师”有项工作是专门闻公共厕所的气味,一旦发现臭味超标,就要通知管理人员限时除臭。东京环保当局招募的“闻臭师”,如果在地铁、车站、公厕等处发现异味,要立即向环保当局报告,责成有关方面限时除臭。
  • 珀金埃尔默工程色谱解决方案最新推出——微量硫分析仪
    石油产品中硫化物的全分析包括总硫、硫化氢和其他有机硫化物形态和含量的分析。从安全生产、环境保护、提高生产效率和减缓设备腐蚀等各方面来说,硫化物的准确、有效和及时的监测起着重要作用。珀金埃尔默最新推出4125型和4128型微量硫分析仪,它们是专门针对分析硫化物而开发研制的带有双火焰光度检测器的气相色谱仪,具备以下特点: 1 适用于天然气、炼厂气、工艺气体、动力煤气等气体石油产品,以及石脑油、汽油等液体石油产品分析 2 采用对硫化合物有等摩尔响应的脉冲式火焰光度检测器 (PFPD),碳干扰小,校准简单,检测限可低至 100 ppb 3 可检测的化合物包括硫化氢(H2S)、硫化羰(COS)、二氧化硫(SO2)、硫醇、芳香族硫化合物等 4 符合ASTM D5504、ASTM D6228、ASTM D5623、ISO 19739等要求 5 丰富的用户解决方案毛细管柱方案第二或第三通道进行额外分析在线分析和/或多流路系统渗透管校准腔室选装欲详细了解珀金埃尔默4125型和4128型微量硫分析仪,扫描下方二维码即刻获取珀金埃尔默GC-PFPD工程色谱解决方案——《4125型和4128型微量硫分析仪产品介绍》,或与珀金埃尔默当地销售人员联系。
  • 色谱图里的秘密:PFPD检测器硫物质分析
    脉冲式火焰光度检测器PFPD5383硫物质分析——杰出的选择性和灵敏度PFPD对于硫物质具有线性的、等摩尔响应,能够选择性地测定从极低的ppb到ppm级的各个独立硫物质的浓度以及各个独立的硫物质峰加和的总硫浓度。单独一台检测器就能够同时得到硫物质和烃类物质的色谱图,这一独特的功能使其远优于其它的硫物质检测技术。PFPD操作原理氢气和空气的混合燃烧气被引入并且从下向上充满检测器的内腔体和上盖(1)。燃烧混合气在上盖位置被点燃(2)。点燃的火焰沿着内部的流路传播,同时消耗氢气和空气的混合气(3)。由气相色谱仪的柱子分离出来的物质在石英燃烧管内燃烧并且发射出元素特定波长的光(4)。当火焰到达检测器的底部时熄灭,激发出来的物质持续发射荧光长达25毫秒。激发出来的物质发射出来的光沿着一根光管传播,选择性发射出来的光穿过一个滤光片到达光电倍增管进行检测(5)。整个脉冲的火焰周期以大约每秒钟3至4次的频率重复。相比于其他的检测器,PFPD提高了长期稳定性并且只需要极少的维护,避免了其他检测器由于烟尘的沉积干扰了硫发射信号的传播。检测和定量气体中的硫污染物对于工业过程的正常运转以及控制产品品质都是格外重要的。GPC-PFPD已经被证明是实现硫物质分析的高效的手段。&bull 液化石油气(LPG)中的硫物质&bull 乙烯和丙烯原料中的羰基硫&bull 天然气中的硫物质&bull 饮料级CO2中的不纯物质&bull 半导体和工业气体的纯度&bull 气体产物和混合过程中的质量控制乙烯和丙烯原料丙烯是乙烯蒸汽裂化的副产品。羰基硫(COS)是丙烯原料中最主要污染物,如果不能够有效地去除,将损坏用于聚合物生产和其它过程中的昂贵的催化剂床。右侧的色谱图显示了在丙烯和乙烯装置分离之前以及洗刷掉硫物质之前,原料气中存在的烃类物质和COS。天然气天然气中含有硫化氢或者甲硫醇,也称作“酸”气。天然气中的硫化氢的浓度范围从几乎检测不到到高达0.30%(3,000 ppm)。CO2中的不纯硫物质尽早地检测和控制H2S和COS的含量是控制食品级CO2品质的一个重要考虑因素,因为这些物质的存在,将在碳酸饮料中产生不希望的气味和口感。石化产品中的硫分析PFPD已经被广泛应用在实验室以及过程气相色谱仪器上,用于分析液态石化产品中的各个独立的硫物质以总硫的浓度。汽油柴油气态和液态的石化产品&bull 丙烯中的羰基硫(ASTM D5303)&bull 天然气中的硫物质(ASTM D5504&D6228)超低硫浓度的汽油(ULSG)&bull 超低硫浓度的柴油(ULSD)&bull 苯中的噻吩(ASTM D4735-02&D7011)&bull 石油醚液体中的硫物质(ASTM D5623)喷气机燃油&bull 萘&bull 原油和合成油燃料油&bull 轻循环油(LCO)
  • 揭秘臭气嗅辨师:用鼻子监控环境(图)
    [提要] 一年要尝试闻上千遍臭气样品,闻的臭气能装下180个2.5升可乐瓶子,他们就是靠鼻子来“吃饭”的嗅辨师,也被通俗称为“闻臭师”。”温丰功给记者算了一下,他们一年多则做200次恶臭测定实验,少则做100次,按照每年100次实验计算,每人每次要轮流闻9个3升装气袋子,一年折算下来,闻的气体能装下180个2.5升可乐瓶子。   一年要尝试闻上千遍臭气样品,闻的臭气能装下180个2.5升可乐瓶子,他们就是靠鼻子来“吃饭”的嗅辨师,也被通俗称为“闻臭师”。近日,记者走近这些用鼻子监控岛城生活环境的群体。   ■难忘事   第一次闻的是汗臭味   2003年8月份,烟台小伙子温丰功大学毕业后到青岛市环境监测中心站工作。两个月后,从不喜欢抽烟的他被单位选派到省环境监测中心站培训考试,那时候他才知道“嗅辨师”这个新名词。   “我们要分清楚5种标准臭味,分别是花香、汗臭、甜锅巴、成熟水果、粪臭气味。”温丰功还记得当时考试的情景,主考人把5条无臭纸中的3条一端浸入无臭液1厘米,另外两条浸入标准臭液1厘米,然后将5条浸液纸间隔一定距离平行放置,同时让被测者嗅辨。“我还记得,我当时闻出来的第一种气味是汗臭味,后来是花香味,最后这些气味全都闻出来后,考试才算合格。”温丰功说,这些无臭液和标准臭液是用液体石蜡来当溶剂,短时间闻出5种气味不算容易,不过自己从不抽烟,鼻子比较灵敏从而轻松过关,成为青岛第一个“闻臭师”。   “现在仪器有很多,怎么还需要靠鼻子来分析臭气呢?”记者提出这个问题,温丰功笑着说,现在的嗅辨仪只能测到硫化氢、甲硫醇、甲硫醚、氨等8种典型的恶臭污染物,而大家闻到的恶臭经常是多种气味混合在一起的,这个就需要更为灵敏的人鼻来判定。温丰功介绍,恶臭是个综合性的概念,一切刺激嗅觉器官,引起人们不愉快的损害生活环境的气体物质都称为恶臭,甚至香过头了的气体也属于恶臭。   ■细小事   每次测定他先闻原气   作为市环境监测中心站资格最老的“闻臭师”,温丰功每次做恶臭测定时都要第一个闻采集来的原气,不管臭到什么程度,然后再经过稀释后让其他同事一起来闻气做分析。“我干了9年了,闻的臭气也有很多,应该稀释到什么倍数,多少清楚一些,所以每次让我先来闻原气。”我国的实验室恶臭测定使用的是三点比较式闻臭法,每次闻气必须有6人来闻气袋里的臭气,每个人要闻3组气袋,每次稀释程度不同,直到闻不出来臭味为止。   记者在市环境监测中心站实验室里见到了这种3升装气袋,18个气袋子要分成6组,每个袋子上都带有A、B、C编号,每组中有两袋子充的是用活性炭净化的空气,另外一袋子是稀释后的臭气。温丰功和两名同事给记者演示了闻气的方法,3名“闻臭师”分别取下气袋上通气管的塞子,右手轻拍气袋,每个闻了 10秒钟。对气袋里的气体比较,他们要各自独立挑出有味气袋,全体嗅辨结束后,再进行下一级稀释倍数实验,每一次分析要进行三次闻气。“我们一个样品实验下来,至少需要一个小时时间,然后对这些数据进行统计分析,最终计算出臭味是否超标。”   温丰功给记者算了一下,他们一年多则做200次恶臭测定实验,少则做100次,按照每年100次实验计算,每人每次要轮流闻9个3升装气袋子,一年折算下来,闻的气体能装下180个2.5升可乐瓶子。   ■难受事   闻到恶臭头晕目眩   温丰功说,现在“闻臭师”的工作范围很广,除了工厂治污验收,还要测定一些固定污染源。“经常闻一些臭气,会不会损害自己的身体呢?”记者问。温丰功说,除了原气外,其他测定的都是稀释之后的臭气,每次只是轻轻闻一下,因此对闻臭师的身体影响不大。“嗅辨只是我们的一种工作,我们平常还要做其他大量的检测工作,并不是每天要闻很多臭气。”此外,闻臭时他们会采取一些保护措施,不能直接凑到气袋上闻,要跟鼻子有点距离,然后轻轻扇动让臭味飞到鼻子里。   记者了解到,即便这样,前几年有一次在给一家垃圾场的臭气做恶臭测定时,还是让温丰功难受得吃不下饭。“那个垃圾场渗沥液散发的原气掺有海产品腐败、蔬菜腐烂等多种臭味,特别熏人,我闻了一点后就感觉头晕恶心,后来稀释了100倍才好一些,不过当天的午饭我没有吃下去。”   温丰功告诉记者,他们做出来的恶臭测定结果是具有法律效力的,环保部门要根据结果来责令有关企业作出整改措施。温丰功告诉记者,恶臭已经是我国主要污染之一,农贸市场、垃圾场、厕所、下水道等也是产生源。   ■有趣事   臭味也能变成香味   “有时候,我们也能闻到香味,那是臭气稀释后散发出来的。”温丰功说,一些恶臭在稀释到一定程度会变成香味。前两年,在给一家工厂的废气做恶臭测定时,刚开始还是臭味,到后来稀释到1000倍时,这种臭味就变成了一种淡淡的香味了,可能是应了哪句 “物极必反”的说法吧。   温丰功告诉记者,严格意义上的“臭”包括日常生活中的臭气和香气。通常情况下,不管是什么气体,超过正常值的20倍就是污染。有些香气浓度超高后,气味会比一般的臭气还难闻。   ■禁忌事   不能抽烟不能化妆   闻臭师不是件好差事,工作禁忌也不少。温丰功说,由于工作的特殊性,“闻臭师”这种职业并不是所有人都能胜任,从2003年以来参加考试的人群中,只有不到六成人过关。男的不能抽烟,女的不能化妆,还不能有呼吸道疾病,年龄要在18岁到45岁之间。   “要是有鼻炎的话,就不能担任这个工作,还有感冒期间也不能参加分析工作。”温丰功还告诉记者,根据规定,在需要监测的前一天以及监测过程中,闻臭师不能感冒,不能使用带有香味的物品,如化妆品、洗发水、沐浴液、香皂等,饮食也需要注意,不吃辛辣的、油炸的食品,葱、姜、蒜、辣椒等调味品更不能沾边。“工作时不能抽烟喝酒,是不是有些痛苦呢?”记者问。温丰功说,平常自己不抽烟,也不怎么喝酒,连吃火锅时都不吃香辣锅。“这是工作,我们做的工作跟岛城千家万户密切相关,这点小付出是值得的。”   温丰功说,站里的环境监测有很多项任务,恶臭测定只是其中一项监测,他的工资在3000元以上。9年来,市环境监测中心站的“闻臭师”已经发展到了近20人,其中六成是女性。记者了解到,由于人的嗅觉会随着年龄的增长减退,闻臭师拿到证书后,并不是终身制,还需要每隔三年重新检测一次,合格后方能在下一个三年周期内担任“闻臭师”。记者 陈勇 摄影报道   ■相关链接   靠鼻子“吃饭”的人   除中国之外,美国、英国、荷兰、比利时、日本等国家也设有“闻臭师”职业。美国“闻臭师”每天穿行在熙熙攘攘的人群中,闻他人身体散发出的异味,为人体体味研究实验提供详细的资料。荷兰“闻臭师”分布在工业区及居民区边缘的小屋,不时将头伸出窗外,嗅闻空气中是否有令人讨厌的气味,以便及时控制大气污染。日本“闻臭师”大多专门闻公共厕所,一旦臭味超标,就责成厕所管理员限时除臭。据了解,东京环保当局招募的“闻臭师”在地铁、车站、公厕等发现异味,可立即向环保当局报告,以责成专人限时除臭。从事这项工作的人员月薪可高达50多万日元,约合人民币3.8万元。
  • 南洋理工大学Hu Xiao教授课题组《Adv. Eng. Mater》:高精度3D打印聚合物衍生高强度陶瓷:前驱体分子结构的影响
    增材制造又称3D打印是一项新兴技术,其为制造高度复杂的三维几何形状产品提供了灵活和快速的平台。3D打印在诸如航空航天、能源、机械超材料和生物医学工程等领域的应用有独特的优势。立体光刻技术是一种最早和最广泛使用的增材制造技术,微立体光刻技术(PµSL)用紫外线光束在光敏树脂表面有选择地固化,投射出的图案能够以微米级的高分辨率制造复杂的三维结构。一方面,由于3D打印产品潜在的广泛应用,开发适用于高分辨率立体光刻技术的新型光敏树脂和预聚物有巨大的需求。另一方面,陶瓷材料广泛应用于各个领域,但传统的加工陶瓷的方法诸如铸造和压力成型等只限于相对简单的几何形状;聚合物陶瓷前驱体结合增材制造技术方法提供了有效的途径制备复杂形状的陶瓷产品,打印的陶瓷前驱体经烧结热处理可转换成复杂立体结构的陶瓷制品。近期,新加坡南洋理工大学Prof. Hu Xiao团队提出了一种简单而有效的方法即通过改变前驱体分子结构制备可3D打印的陶瓷前驱体聚合物的方法。该团队利用新型微立体光刻打印机(nanoArch S140,摩方精密BMF)实现了基于硫醇-烯点击化学的SiOC前驱体的高精度3D打印(图一)。打印的样品在1000℃热解后转化的SiOC陶瓷具有高保真度。由四硫醇(4T)配方转化的SiOC陶瓷样品展现出优异的机械强度,超过了基于三硫醇(3T)的和目前文献报道的其它SiOC陶瓷前驱体聚合物。图 1.用面投影微立体光刻技术(PμSL)打印陶瓷前驱体聚合物示意图众所周知,材料的机械性能依赖于其分子结构和交联网络。均匀和高度交联网络的材料可以表现出更好的机械性能。化合物4T拥有四个硫醇基团, 因此可在硫醇-烯点击聚合中形成更密集和更均匀的交联结构,其产生的均匀和高度交联的结构有可能使陶瓷前驱体聚合物热解后形成规则和更密集的SiOC陶瓷,从而增强机械性能。图2中所示结果符合这一推断,在相同的热解温度下4T衍生样品的抗压强度为337 MPa,比3T衍生样品的抗压强度高出两倍多。4T衍生的陶瓷样品的抗压强度也高于文献报道的其它陶瓷前驱体聚合物衍生的SiOC样品。图 2.PμSL打印制备样品的力学性能相较于线性硫醇化合物强烈的令人厌恶的气味,本工作所采用的多支链硫醇气味低。而且得到的光敏陶瓷前驱体在BMF PµSL打印机上可实现高精度3D打印(图3)。图 3. 摩方精密的S140所打印的陶瓷前驱体和转化的陶瓷样品本工作提出的方法操作简单,通过合理选择单体硫醇-烯前驱体配方即可达到优化最终产物性能的目的,这不仅适用于高力学强度SiOC陶瓷的3D打印,也可以适用于其它高性能聚合物衍生的陶瓷的制备。这个工作以“High Precision 3D Printing of High Strength Polymer Derived Ceramics: Impact of Precursor’s Molecular Structure”为题发表在《Advanced Engineering Materials》期刊上。
  • “疏水分子筛”助力安光所研发抗湿型高性能硫化氢传感器
    近日,安光所利用“疏水分子筛”研发抗湿型高性能硫化氢(H2S)传感器,相关成果以“基于Pt锚定CuCrO2(铜铬氧)的高性能H2S气体传感器”,“PDMS(聚二甲基硅氧烷)膜在抗湿、高选择H2S气体传感器中的双重功能”为题,分别发表于ACS Applied Materials & Interfaces和Chemical Communication杂志上。   H2S是一种无色、易燃易爆、有强腐蚀性的剧毒气体,广泛存在于石化、天然气、矿井、下水道、养殖场、废水处理厂、垃圾填埋场等半封闭和高湿度场所。近年来,半导体型H2S传感器取得了长足的进展,包括铜铁矿、氧化锌(ZnO)、氧化铜(CuO)在内的多种氧化物在干燥空气中都对H2S具有较高的响应。然而,传感器在实际使用时必须暴露在湿度环境中,环境中的水汽是一种强干扰性气体,且水汽(湿度)随时间、地点、季节、天气等因素急剧变化,这给传感器的浓度标定带来了较大干扰。此外,H2S是一种强腐蚀性气体,且腐蚀性随湿度增加而增大,导致传感器在高湿度环境下快速腐蚀中毒、寿命大幅缩短,成为传感器走向实际应用的一个重要挑战。   为解决上述问题,安光所激光中心孟钢研究员团队在前期基于Pt单原子敏化CuCrO2的高灵敏H2S传感器基础上,通过热蒸发法在CuCrO2敏感层上蒸镀了一层基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的疏水、透气薄膜。PDMS性质稳定、本征疏水,可有效隔绝环境中水汽的侵入,减弱环境湿度对传感器的影响,同时显著提升传感器在湿度环境中的长期稳定性;此外,PDMS膜中大量微孔可有效阻挡甲硫醇分子(结构、性质同H2S极相似,直径略大),充当“分子筛”的作用,进一步提升了传感器对H2S的选择性,实现了“一石二鸟”的功效。基于PDMS包覆CuCrO2的H2S传感器,工作温度较低(100 ℃)、湿度影响小、响应高(50%相对湿度下对5 ppm H2S的响应高达151)、选择性高、长期稳定性好,为H2S传感器在石化、天然气等领域的实际应用奠定了重要基础。   以上研究工作由中科院国际合作及安徽光机所所长基金等项目资助。
  • 中石油炼化青年论坛 石化院六项成果全部上榜
    11月8日,集团公司以视频形式召开炼油化工科技创新青年论坛暨青年创新创效工作推进会。集团公司董事、党组副书记段良伟出席会议并强调,要牢记习近平总书记的嘱托,敢于攻坚克难,勇于开拓创新,为集团公司奋进高质量发展、建设基业长青的世界一流企业贡献青春力量。本次论坛,共收到37家炼化企业160篇技术创新成果论文。经过三级评选,表彰了最佳创新奖8项、一等奖20项、二等奖30项、三等奖40项,其中10项优秀成果在论坛上发布展示。会议还宣布了首批10家炼化企业青年创新工作室试点建设单位。石化院在此次论坛上收获颇丰:6项成果全部获奖,其中“最佳创新奖”1项、一等奖3项、二等奖1项、三等奖1项;石化院王力搏工作室被授予集团公司“青年创新工作室”殊荣。中国石油炼油与化工分公司总工程师,石化院党委书记、院长何盛宝代表青年创新工作室试点建设单位表态发言。何盛宝向论坛的成功举办表示祝贺,对于石化院如何建好用好青年创新工作室,提出“坚持一条主线、完善一套制度、培育一批人才、形成一批成果”的工作思路及具体举措。何盛宝指出,青年创新工作室的组建及运行要坚持“把青年培养成骨干,把骨干培养成专家”的原则,以“建平台-育人才-出成果”为工作主线,配套完善的制度保障体系,激发青年科研人员主动担当作为的内生活力,实现从“要我创新”到“我要创新”的转变,努力造就一批面向未来、具有行业影响力的顶尖科技人才梯队,在关键核心领域形成一批支撑炼化转型升级和高质量发展的科技创新成果。何盛宝要求,要以青年创新工作室试点建设为契机,紧密围绕“技术立企、人才强企”要求,认真践行“生聚理用”人才发展理念,完善人才培养体系,创新人才培养模式,加块培养“科研领军人才”“国际化人才”“高端化管理人才”等一批急需短缺人才,储备人才后备力量,为集团公司高质量发展、建设基业长青的世界一流企业作出更大贡献。分析检测与标准化研究室修远代表优秀项目在会上汇报,展示了石化院青年科研人员的良好形象。获奖情况“最佳创新奖”:《多产优质化工原料的柴油加氢裂化催化剂技术开发及应用》“一等奖”:《“纯手工”到“全自动”的飞跃——重油四组分快速分析技术》《基于MOF材料的乙烯乙烷吸附分离技术开发》《超重力液化气深度脱硫PriLDS® 技术在千万吨炼厂的工业实践》“二等奖”:《聚烯烃催化剂氢调敏感性的调控与新产品开发》“三等奖”:《微反应器在液体丁二烯-苯乙烯橡胶制备中的应用研究》“青年创新工作室”: 王力搏劳模创新工作室获奖成果具体介绍01、多产优质化工原料的柴油加氢裂化催化剂技术开发及应用多产化工原料的柴油加氢裂化技术,突破了低压条件下、高芳烃劣质柴油向优质化工原料高效转化的关键技术,通过构建具有高结晶度、丰富介孔结构和适宜酸分布的DHCY分子筛,提高了裂化酸中心与加氢金属中心的协同作用,让芳烃分子的加氢裂化过程按理想反应路径进行,提高化工原料选择性。装置标定结果表明,石脑油及尾油化工原料收率70%以上。入选2019年“中国石油十大科技进展”,为中国石油炼化转型升级提供自主技术支撑。02、“纯手工”到“全自动”——重油四组分自动分析技术重油四组分是石油化工领域一项重要的分析项目。长期以来,该分析项目因耗时长、有毒有害试剂接触大、溶剂消耗多、占地面积大、需要的操作技巧高等原因,难以满足石油化工行业的生产需求。石化院技术团队瞄准此技术需求,创新性的开发了一套全自动四组分分析的设备和方法,有效的解决了传统方法的各项缺陷。目前,该技术已经成功应用于中石油大连石化公司,并即将在超过十家炼化生产企业开展应用。03、基于MOF材料的乙烯/乙烷吸附分离技术开发烯烃和烷烃的低能耗分离被Nature评为影响世界的7大分离过程之一。乙烯/乙烷吸附分离技术有望以低能耗方式获得高纯乙烯,为炼厂低碳转型提供重要助力。乙烯乙烷分子极为相近、分离难度大,当前尚无商业化吸附剂。本项目开发了一种廉价、稳定的金属有机骨架(MOF)材料,从等摩尔乙烯/乙烷混合气中获得 95%的乙烯,在150 ml吸附柱上验证材料穿透选择性,制备了公斤级MOF样品,并对材料的成型方法和吸附工艺进行了初步研究,为MOF分离技术的工业应用奠定了基础。04、超重力液化气深度脱硫PriLDS® 技术在千万吨炼厂的工业实践石化院自主研发、世界首创的PriLDS® 技术,是对传统UOP-Merox工艺技术的新突破,采用了超重力及系列创新技术,应用于液化气脱硫醇生产过程,在满足液化气深度脱硫(精制液化气硫醇硫≯2mg/kg)的同时可以实现废碱(碱渣)零排放,目前已在7套装置成功实现工业应用,累计减排废碱1.5万吨+,企业综合创效1亿元+,技术总体达到国际领先水平。05、聚烯烃催化剂氢调敏感性的调控与新产品开发随着高流动性聚烯烃和双峰聚乙烯产品需求的不断增加,氢调敏感性也越来越受到学术界和产业界的关注,提高氢调敏感性已经成为Ziegler-Natta催化剂改进的一个重要方向。该技术通过内给电子体结构设计,制备出具有不同氢调敏感性的催化剂,实现对催化剂氢调敏感性的有效调控。结合DFT模拟计算,对氢调敏感性的影响规律和作用机理提出了一些新认识,可为催化剂和新产品的开发提供指导,具有重要的工业应用价值。06、微反应器在液体丁二烯-苯乙烯橡胶制备中的应用研究液体丁苯橡胶在高性能轮胎、塑料改性、粘合剂行业,尤其在航空航天、军工等领域有广泛的应用,因此自主开发液体丁苯橡胶具有重要意义。该项目采用连续流反应方法进行阴离子溶液聚合制备液体丁苯橡胶,改变传统的釜式阴离子溶液聚合工艺,解决高浓度单体-高浓度引发体系下液体丁苯橡胶制备问题,开发液体丁苯橡胶连续流合成工业化技术。一分耕耘,一分收获。作为此次论坛的承办单位之一,石化院团委按照集团公司团委要求,牵头组织论坛策划、方案制定、项目评审等一系列重要工作,从项目征集、评审到成果发布历时7个多月,付出了辛劳与汗水,整体工作得到领导和管理部门的肯定。石化院收获满满!
  • 车用汽柴油国六标准征求意见 修订增加检测方法
    近日,国家标准委发布关于征求第六阶段《车用汽油》和《车用柴油》等两项强制性国家标准(征求意见稿)意见的通知。通知中称,第六阶段《车用汽油》和《车用柴油》等两项强制性国家标准已完成征求意见稿,现公开征求意见。  新版《车用汽油》国家标准是对GB 17930-2013《车用汽油》国家标准的修订。与GB 17930-2013标准相比,新版《车用汽油》国标删除了原标准中对硫醇硫的定量要求;将汽油中烯烃和芳烃含量的仲裁试验方法修改为GB/T 30519-2014《轻质石油馏分和产品中烃族组成和苯的测定 多维气相色谱法》。  详见附件1:《车用汽油》国家标准征求意见稿及编制说明.pdf  新版《车用柴油》国家标准是对GB 19147-2013《车用柴油(V)》国家标准的修订。与GB 19147-2013标准相比,新版《车用柴油》国家标准增加车用柴油中总污染物含量的技术要求和检测方法,代替了现行标准中的机械杂质,总污染物含量限值为不大于24mg/kg。  详见附件2:《车用柴油》国家标准征求意见稿及编制说明.pdf
  • 拉曼光谱法在16种多环芳烃(PAHs)检测快检解决方案
    多环芳烃(PAHs)是一类广泛存在于环境中的含两个及以上苯环的芳香族有机污染物,具有致癌性、致畸性和致突变性,是人类认识最早的化学致癌物之一。因此,发展并建立一套简单、快速、高灵敏度和实时的痕量多环芳烃定性和定量分析检测技术,对中国这样一个面临严重环境压力的发展中国家具有十分重要的应用价值。基于拉曼光谱法表面增强(SERS)技术的16项多环芳烃检测方法  硫醇类物质通常是一端有巯基,另一端则是长链烷基,特征官能团巯基与金或银贵金属可以形成稳固的Au-S或Ag-S化学键,使硫醇类化合物易于吸附在基底表面。由于硫醇类化合物的分子间范德华作用力可以使其在基底表面有序排列,硫醇类物质一端的长链烷基具有疏水性,而多环芳烃大多是疏水化合物,在水中的溶解度很低,普遍难溶或微溶于水,所以硫醇类物质容易通过亲疏水性使多环芳烃富集至基底表面,实现多环芳烃的SERS检测。  SERS技术克服了拉曼光谱灵敏度低的缺点,被广泛用于结构分析、吸附界面表面状态研究和表面研究等,可以有效分析目标化合物在界面的吸附取向、界面信息和吸附态的变化等,因此适用于痕量物质的检测分析。作为SERS技术中最重要的研究领域之一,活性基底的制备对扩大SERS的研究范围和应用领域起着极为关键的作用。  SERS方法对16种PAHs检测的可行性和普适性,分别展示了300~1800cm-1区间内16种多环芳烃的SERS图谱及其浓度依赖性。特征拉曼谱峰对应的分子振动模式主要来自于PAHs的多环结构相关的面内振动模式,说明PAHs主要以近乎垂直的方式吸附于AgNPs表面。此外,除了苊(Ace)仅有一个位于877cm-1的SERS特征峰,其余每一种多环芳烃都有一系列特征谱峰,峰型尖锐且相互间都有一定的错开,说明可以根据SERS谱图对这16种PAHs进行准确的定性分析,与前人的工作相比,此方法具有一定的普适性,不局限于某些特定的PAHs分子,更适用于对常见PAHs的检测。  结合拉曼光谱仪表面增强技术,整个检测过程简单易操作,所用仪器和试剂价格低廉,能够较好地实现对PAHs的快速检测。
  • 技术漫谈|超高分辨率显微成像技术在神经科学中的应用(一)
    荧光显微成像技术对人们理解神经科学起了非常关键的作用。而最近一些年出现的各种超分辨显微成像技术和专门的荧光探针能够以超过以往普通光学显微镜的分辨率直接观察神经元亚细胞结构和蛋白质排列。并以直观可视方式揭示了神经细胞骨架组成、分布、运动和膜蛋白信号传导、突触下结构和功能,以及神经元−胶质细胞相互作用。同时超高分辨显微成像技术(Super Resolution,SR,下文中出现SR均指超高分辨率显微成像技术)对于许多自身免疫和神经退行性疾病模型中的分子靶点研究也提供了全新的强大工具。今年春,Werner等科学家在美国化学学会会刊(ACS)上最新发表了一篇综述,比较详实系统介绍了超高分辨率显微技术在神经科学上的最新应用进展。我们在此文基础上进行了编译整理。因文章较长,我们将分三期陆续介绍。本期介绍第一部分。1. 背景介绍成像技术是推动生命科学几乎所有学科基础研究的核心平台。在神经科学领域,近几十年来,共聚焦显微镜技术已成为分析神经组织的标准荧光成像技术。激光扫描共聚焦显微镜对固定的神经元样本进行观察,在扫描水平上提供了三维和多色图像并使单个细胞达到树突结构的分辨率。作为补充,电子显微镜(EM)用于获取神经元和亚区室超微结构的信息,并用于大脑的连通性分析。EM非常适合于神经元突触和囊泡、细胞器和膜构象的结构分析。然而,由于靶向特异性标记方法的局限性,基于EM的复杂样品中蛋白质和特定电子密度特征的识别受到限制。为了进一步理解神经元功能,包括双光子显微镜在内的几种活体视频显微镜应用的发展使神经元细胞培养的活细胞成像、器官型切片培养和动物模型的活体成像成为可能。同时,新的荧光染料、功能探针和荧光蛋白以及光遗传学方法和光驱动(如笼状化合物)不仅可以表征神经元,还可以操纵神经元及其从单分子水平到整个神经系统的相互作用。然而,荧光显微图像中可见细节的水平,即图像分辨率,仍然受到衍射极限的限制。一个多世纪以来,由λ/2NA定义的阿贝衍射极限(λ为波长,NA为显微镜物镜的数值孔径)决定了光学显微镜的分辨率极限,限制了两个位置小于200纳米的细节分辨。在过去的二十年中,超分辨显微镜(SRM)已经发展成为一种非常有效的亚细胞水平荧光成像和分辨细胞器结构的研究手段。SRM现在可以提供远低于常规光学显微镜衍射极限的空间分辨率,从而能够深入了解神经元细胞和组织中蛋白质的空间结构和相互作用。本文综述了超分辨显微镜和荧光标记方法及其在神经科学中的成功应用。我们将首先详细介绍各种SRM方法的基本原理、新的功能型荧光探针和标记技术。接着,我们将回顾SRM如何有助于我们理解神经元亚细胞结构和功能以及神经元−胶质细胞相互作用。此外,我们将概述超分辨率成像方法如何帮助研究自身免疫和神经退行性疾病的病理生理学。最后,我们将介绍这些新的成像方法是如何应用于神经精神疾病相关的人类样本的分析。由于该领域持续快速发展,我们最多只能代表一份中期报告。进一步的创新和新的显微镜方法的发展将使人们对神经系统功能有更详细的了解。 2. 神经科学中的超分辨率成像方法2.1. 光学衍射极限及其对神经科学的影响人类大脑包含超过800亿个神经元,每个神经元由数千个突触连接。因此,它构成了复杂神经元网络。这些网络的主要组成部分,例如突触神经末梢,显示的空间维度接近于光学衍射极限分辨率∼200 nm。释放递质的突触活性区(突触前细胞基质的特化区)的直径通常约为300±150 nm。突触小泡作为递质运输和释放的关键元件,其尺寸平均小10倍,直径为40−50nm。这些递质被释放到宽度为20-50nm的突触间隙中−再结合突触后受体。由于衍射极限的尺寸限制,胞吐机制和跨突触信号在传统的光学显微镜下基本上是无法观测到的,因此需要用提高10倍分辨率的方法进一步研究。(图1)。图1. 兴奋性突触结构组成。左图为兴奋性突触的油画示意图,右图为左图的灰度图像,其中浅紫色圆圈为衍射极限光斑;玫红色圆圈为兴奋性突触囊泡,约40-50nm;绿色为突触后膜AMPA受体,尺寸小于10nm;黄色部分为突触间隙,约20-30nm。 此外,大量参与突触信号传导的不同的分子,位于极小的突触内,造成很高的分子分布密度,这对微观研究具有挑战性。例如,对于较小的突触,兴奋性突触可以包含数百个小泡,对于大型苔藓纤维束突触,可以包含数千个小泡,每个小泡包含多达1万到10万个递质分子。在这些囊泡中,约有10±5个与释放部位对接,释放的递质平均与0−20 个NMDA受体和0−200个AMPA受体结合,而这些突触后受体又被320±130个突触后PSD-95密度蛋白分子环绕。由于加速电子的波长要短得多,因此EM是唯一能够解析突触纳米级结构的方法。然而,虽然传统的EM产生的电子密度图像具有极好的超微结构分辨率,但需要进行固定和靶向特异性标记的制样方法在很大程度上限制了蛋白质识别和神经元追踪。荧光显微镜可以很容易地对蛋白质进行选择性标记,但是受制于可见光的衍射(400−700 nm)使生成的图像无法实现对纳米结构的分析。 2.2.绕开光学衍射极限的光学显微镜方法 20世纪后期,人们开发了新的策略,通过利用物理或化学手段来区分不同荧光团的发射或减少同一时间荧光分子的数量,以尽量绕过衍射极限。减少荧光团的点扩散函数(PSF)的重叠可以通过生成光图案在集合级别以确定性方式进行,或者通过减少同一时间荧光团的数量在单分子水平上以随机方式进行。在下文中,我们将从确定性集合方法开始介绍,该方法将激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)的有效空间分辨率推到理论极限。2.2.1. 确定性集合超高分辨率成像方法(Deterministic Ensemble SR-Imaging Methods) CLSM用针孔探测器阵列替换单点探测器,空间分辨率可以提高√2倍。CLSM测量每个扫描位置探测器每个点的荧光信号。在应用适当的算法后,生成分辨率提升的图像。这些所谓的像素重分配方法包括图像扫描显微镜(ISM)、重扫描共聚焦(RSC)、光学光子重分配(OPRA)、AiryScan和即时结构照明显微镜(iSIM)。对于信号检测,使用了诸如CCD相机、光电倍增管阵列、单光子雪崩二极管阵列和六角光纤束等探测器阵列。结构照明显微镜(SIM)在光路中插入光栅,产生与样品干涉的相干光束,生成横向和轴向方向不同的新照明图案。然后可以使用傅里叶变换提取这种新照明图案的信息,从而在所有三维空间中实现空间频率分解和分辨率倍增。SIM对样品制备的要求最低,并且可使用所有常规荧光探针,这些探针具有最低的光稳定性,并且可以很容易地扩展到多色成像。然而,当记录三维或长时间成像时,强烈建议使用光稳定性更高的荧光团。此外,SIM使用更低的激发强度,因此是活细胞SR实验的理想选择。为了获得更高的分辨率,引入了通过图案化饱和或荧光激发或图案化耗损光开关染料的非线性SIM(NL-SIM)。然而对染料开关特性的苛刻要求限制了NL-SIM在常规生命科学实验中的适用性。非线性SIM单位时间内还需要采集更多的图像,因此实际上仅限于2D成像。另一方面,掠入射(GI)-SIM显示了高达每秒266帧的快速超分辨率成像以及100nm分辨率,揭示前所未有的细胞器动力学细节。结构照明的局限性在于其对波长的普遍依赖性、与其他SR成像技术相比的低分辨率以及对系统稳定校准的需要。最后,后处理需要进行先验质量检查以避免伪影,例如由于高背景信号或不充分标记产生的低对比度图像导致的人工蜂窝图案。通过受激发射耗损(STED)显微镜进行超分辨率成像是一种实现更高空间分辨率的成像方法。这里,高斯分布的激发激光束被中空的甜甜圈样的耗损激光束覆盖,使扫描点外围的荧光团返回基态,这导致纳米级焦点区的直径与耗损光束的强度成反比,耗损光束的强度直接转换为STED显微镜的分辨能力:上图公式中λ为波长,n为折射率,α为物镜的收集角,ISTED为STED光束的照射强度,IS为饱和强度。因此,可以通过改变损耗激光强度来调整分辨率,可定制设计分辨率达30−80nm 的显微镜。STED显微成像可通过连续或脉冲激光激发、门控检测。带有脉冲激光的STED显微镜会降低激发能量,从而减少实时成像中的光毒性效应。STED显微镜中的时间门控检测可以去除荧光团光子到达时间前的空间信息,并且可以在较低的平均功率下工作。商品化STED能提供用户友好的高分辨率成像,无需进一步的数据后处理。活体成像,例如活体树突棘动态成像已经很成熟,但快速动态成像仅限于小帧尺寸,因为它仍然是点扫描方法,高激光强度可能会导致光损伤。STED通过应用自适应照明方式Dymin和rescue技术,可以明显减少光损伤。在Dymin STED中,在共聚焦模式下扫描时确定最低可能的STED光束强度。根据样品的标记密度,这将使STED光束强度降低20到100倍。Rescue STED同样通过减少STED激光开放的区域,从而比普通STED减少光漂白接近8倍。STED的另一个限制是对荧光团光稳定性的依赖,因为在高激光强度下会发生明显的光漂白。这影响了动力学的研究和三维图像的获取。值得注意的是,最近通过使用荧光团标记的寡核苷酸(瞬时结合到连接靶蛋白结合探针的互补寡核苷酸)或非结合荧光团来进行细胞STED成像,从而绕过了STED光漂白问题。这两种方法中,基于DNA互补标记的STED成像和超分辨率阴影成像SUSHI分别通过荧光团标记的寡核苷酸和高浓度的非结合和自由扩散的荧光团不断交换来防止光漂白。SUSHI的方法已经成功地用于活体脑片中细胞外间隙和神经肽的结构解析及其动力学的STED成像。如果使用具有毫秒或更长寿命的两种稳定状态的可逆切换荧光团来代替标准荧光团,则STED强度可以显著降低。可逆饱和切换光学线性荧光转换方法(RESOLFT)已通过可逆可切换荧光蛋白(reFPs)实现,并成功应用于活体海马脑片树突棘的超分辨率成像。2.2.2. 随机单分子SR成像方法(Stochastic Single-Molecule SR-Imaging Methods)上述的确定性方法是通过改变激发模式或相位掩膜来暂时控制荧光发射达到超分辨成像,而基于单分子的定位SR显微镜则是随机地在时间上分离单个荧光团的发射。单分子定位显微镜(SMLM)基于单个荧光团的随机激活,使用配备高灵敏相机(EMCCD或sCMOS)的宽场荧光显微镜进行单分子检测,以及精确的位置测定。通过将理想PSF与实际测量的光子分布拟合来进行分子定位。只要信号来自单个发射区,且单个发射区之间的距离大于显微镜能分辨的最小距离,则通过收集更多光子和最小化噪声,定位的标准误差可以任意小。激活和定位过程重复多次,所有定位最终用于重建超分辨率图像。为了确保在成像的任何时候,只有稀疏的小荧光团以其活性荧光形式存在(开启状态),使用了光开关、光转换、光激活或自发闪烁的荧光团。由于定位精度和最终图像分辨率取决于每次检测到的光子数量,通常采用明亮且稳定的荧光团与1 kW/cm2的辐照强度相结合的方式。根据所使用的荧光团不同,SMLM可达到10−50 nm横向分辨率。光激活荧光蛋白(FPs),自2006年以来已用于光激活定位显微镜(PALM),例如在405 nm的激光照射下可从关闭状态不可逆地转换为打开状态的PA-GFP和PA-mCherry 以及可通过适当波长的激光照射从一种波长状态不可逆地转移到另一种波长状态的光转换FPs,例如MEO。此外,还成功地应用了诸如Dronpa之类的光开关FPs,其在不同激发波长的激光照射下可在非荧光和荧光状态之间可逆地切换。对于活细胞应用,使用荧光蛋白的PALM是首选方法。因为在理想情况下,每个感兴趣的蛋白质都可以用荧光蛋白进行计量标记。然而,荧光蛋白比有机染料表现出更低的光稳定性和光子计数,从而降低了定位精度,并且通常需要更长的采集时间。此外,对于PALM成像而言,融合蛋白通常会过度表达,这可能会导致不真实图像,而用转基因变体替代显示野生型表达和功能的自身蛋白仍然具有挑战性。对于细胞内源性蛋白质的标记,通常使用有机染料的免疫标记。SMLM适用的有机染料必须是光开关、光激活或自发闪烁的,以实现单个染料发射的时间分离,但化学计量标记要困难得多。有机染料通常表现出较高的光子计数和光稳定性,从而使定位精度达到5−10nm。花菁染料Cy5和Alexa Fluor 647可以在荧光开启状态(其典型寿命为10 ms)和非荧光关闭状态(寿命为几秒,利用光开关缓冲液,缓冲液包括PBS,10−100mM硫醇,如ß-巯基乙缅(MEA),酶促氧清除剂,可以有/没有激活染料)之间可逆切换,为随机光学重建显微镜(STORM)和直接型STORM(dSTORM)的发展铺平了道路。近年来,应用于(d)STORM的染料已大大扩展,除了菁染料外,还包括罗丹明和恶嗪染料。有趣的是,最近的研究表明,即使是多个标记的抗体在光开关缓冲液中也呈现出类似于单发射的表现,因此适用于dSTORM实验。光活化染料的作用与光活化荧光蛋白相似。也就是说,它们在被光照射或自发激活之前处于非荧光状态。罗丹明衍生物PA-JF549和PA-JF646以及桥环菁染料Cy5B是已成功用于SMLM的光活化染料。此外,在没有光开关缓冲液的水溶液中,硅罗丹明HMSiR等自发闪烁染料也能应用于SMLM。最近,通过图案化照明方式实现更高的定位精度,单个荧光发射区的定位得到了改进。定位精度取决于信号的大小和强度,可以通过测量的PSF标准偏差的平方除以收集的光子数来估计。然而,包括拟合性能、标记密度、标记误差和显微镜漂移在内的其它参数决定了高定位精度是否可以转化为低于10 nm的空间分辨率。此外,到目前为止,因为SMLM方法成像需要昂贵的仪器和成像者具备广泛的专业知识,这在一定程度上阻碍了其广泛应用。2.2.3. SMLM-点累计纳米成像技术(PAINT,Point Accumulation for Imaging Nanoscale Topography)第一代SMLM技术依赖于荧光团的光开关和光激活,其分辨率需要有效地利用荧光团发出的光子数,而PAINT(point accumulation for imaging nanoscale topography)方法使用活的,与目标区域结构短瞬结合的染料。在成像过程中,被漂白的荧光团可以被成像介质中充足的新鲜荧光团不断置换替补。由于游离染料在采集单个图像帧期间在多个像素上快速扩散,因此它们仅显示为模糊背景且不能准确定位,而结合染料显示为PSF且能准确定位。因此PAINT的第一种方法是将荧光染料(如尼罗红)与细胞膜进行非特异性结合,然后进行光漂白和新的结合。此外,基于蛋白质片段的探针被用于单分子定位标记。在最近的一个研究中,将这种方法与传统的基于phalloidin的肌动蛋白标记方法进行了比较。通过引入通用PAINT(uPAINT)使Ni-Tris-NTA与转基因蛋白质上表达的His-Tags更特异结合,并可用于突触间隙成像。uPAINT也可以应用于其它标记方法,如免疫标记(内源性蛋白抗体、纳米抗体如绿色荧光蛋白)或受体配体结合。为了提高PAINT的适用性和特异性,引入DNA-PAINT方法。它使用长度小于10个核苷酸的短的可控的寡核苷酸链(成像链)瞬时标记其靶结合互补寡核苷酸链(对接链)。成像链与对接链的瞬时结合产生明显的闪烁。因此,荧光团开-关状态之间的切换与其光物理性质不直接关联。DNA-PAINT首先在DNA折纸(DNA-origami)上得到验证。DNA折纸是一种自组装的DNA结构(具有已知的大小),通过侧链和荧光团进行结合,并通过宽场显微镜观察。总的来说,DNA-PAINT是一种易于实现的SR成像标记方法,无需特定光物理特性的荧光团。因为探针可以在一轮结合后,从成像介质中置换补充荧光团,从而避免了光漂白。DNA-PAINT的缺点是图像获取时间长,这是由成像链与对接链的结合和解离速率决定的,以及荧光成像链的纳摩尔浓度引起的背景信号。尽管通过使用优化的DNA序列和缓冲条件,以及使用串联的周期性DNA结构域或通过短肽的卷曲螺旋相互作用(称为“Peptide-PAINT”),可以加快采集速度,但还是要利用全内反射荧光(TIRF)(仅限于对靠近盖玻片结构进行成像的特点),才能更好地减少成像链的背景信号。另一方面,基于DNA的探针提供了序列成像复用的明显优势,如Exchange PAINT中所述,已成功用于小鼠视网膜切片中多个结构的成像(图2)。Exchange PAINT的概念也被推广到dSTORM、STED、SIM和更传统的衍射限制的宽场和共聚焦荧光显微镜。最近,通过一种称为PRISM(probe-based imaging for sequential multiplexing)的基于DNA-PAINT的成像方法,实现了高达10个神经元蛋白质的分辨率约为20nm的多通道成像。该方法使用了低亲和力成像探针,该探针与突触、肌动蛋白和微管一抗上的对接链结合。图2 原代神经元中多个神经元靶点的多标Exchange-PAINT成像。(A)DNA-PAINT顺序成像的四种突触蛋白的超分辨图像:圆圈表示漂移校正的基准点;(B)为(A)中不带*的感兴趣区域的高放大倍率图和超分辨图像。(C)为(A)中带*的感兴趣区域的超分辨结果及单通道图像。2.2.4. 定量SMLM如果每个目标分子都可以单独标记和定位的话,与所有其他超分辨率成像技术相比,SMLM还可以提供有关分子分布和分子绝对数的单分子信息。然而,内源性蛋白质的定量免疫标记仍然是一个挑战,并且多标记抗体的不同定位数目也会使数据解释复杂化。另一方面,达到内源性表达水平比较困难,另外FPs蛋白成熟缓慢也同样会令定量化困难。然而,可以通过设计专门的对照实验估计拷贝数,并提取出有关生物目标结构分子的真实信息。借助合适的算法,SMLM可以提供有关拷贝数、聚类、共定位和复杂化学计量的数据,用于定量模型的生成和模拟。此外,还可以通过将突触结构信息与其功能关联来实现量化,例如膜片钳神经元的生物细胞素标记。例如,通过对链霉亲和素标记后膜片钳神经元进行STORM成像,结合CB1受体的免疫标记,然后在GABA能的海马轴突终端内定量,研究了内源性大麻素信号。本研究发现,与树突投射型中间神经元相比,胞周投射型中间神经元具有更高的CB1受体密度和更复杂的活动区。通过免疫标记和dSTORM研究了黑腹果蝇神经肌肉连接处内源性Bruchpilot(Brp)分子的数量。利用抗体滴定实验,确定了野生型神经肌肉连接处活性区细胞基质中Brp蛋白的数量为137个,其中四分之三以约15个七聚体簇状排列结合从相同组织样本记录的电生理数据,研究Brp如何组织控制活动区功能。利用DNA纳米结构作为校准,每个活性区Brp蛋白的数量估计通过定量DNA-PAINT(qPAINT)实验证实。此外,定量dSTORM实验表明,每个活性区Brp蛋白的数量和分布受突触标记蛋白-1的影响,这说明突触活性区递质释放的复杂性。在最近的一项研究中,使用Alexa Fluor 532和Alexa Fluor 647免疫标记的双色dSTORM已用于小鼠小脑平行纤维活性区中代谢型谷氨酸受体4(mGluR4)的定量研究(图3)。该研究还使用抗体滴定实验估计每个活性区平均包含约35个mGluR4分子,并排列在小纳米结构中。此外,mGluR4通常在munc-18-1和CaV2.1通道附近被发现,这支持了mGluR4与这些蛋白质相互作用以调节突触传递的观点。图3小鼠脑片中代谢型mGluR4受体定位定量双色dSTORM。上图:mGluR4和Bassoon免疫染色的小脑冠状切片的dSTORM图像,作为活性区参考。与宽场显微镜结果的比较。(A)DBSCAN聚类算法定义了近距离的En face活性区表面积(灰色)和mGluR4信号(品红)。(B)活性区大小的频率分布直方图(C)mGluR4信号到突触和突触外区域的映射。(D)通过Ripley H函数分析评估Bassoon和mGluR4的聚集分布。与随机分布的分子(蓝色、灰色)进行比较。虚线表示Ripley分析的最大值。这些研究显示了定量SMLM在神经科学研究中的潜力。可以预见,定量SMLM的进一步发展将为突触前和突触后蛋白质的功能关系,及其组织和结构的研究提供更有价值的信息。2.2.5. 组织三维(3D)SMLM虽然SMLM方法实现了仅几纳米的非常高的水平定位精度,但它需要特殊的方法来打破图像平面上方和下方PSF的对称性,来实现高轴向定位精度。实现高轴向定位精度的两种方法是PSF重塑和多焦面检测,通常用于在3D中精确定位荧光团。在SMLM中最常用的方法是通过在成像路径中插入单个柱面透镜从而不对称地扭曲PSF,利用光学像散原理来实现三维定位。基于像散方法的3D dSTORM技术还可以与光谱拆分相结合,对COS-7细胞中的网格蛋白表面小窝成像。像散引起的畸变程度由荧光团的轴向位置决定,因此可用于轴向位置计算。例如,3D散光SMLM已用于确定抑制性突触后密度区gephyrin蛋白和受体复合物的分布和拷贝数,或突触前活动区和突触后密度区各种成分的空间关系。采用双物镜像散成像方案,通过3D SMLM研究组织中肌动蛋白、血影蛋白和其他相关蛋白的结构,发现这些蛋白在轴突中形成190nm的周期性环状结构。替代方法包括使用相位掩模、变形镜实现双螺旋、四足或鞍点PSF重塑,和双焦面成像方法实现更大的轴向范围,并已成功应用于不同的应用中。为了在2D和3D中定位单个荧光发射区,已经开发了不同的算法和软件工具。在最近的一次综述中,列出了不同3D SMLM方法获得的水平和轴向分辨率,以供比较高30倍。此外,使用NHS染料对所有蛋白进行标记,然后进行迭代ExM,可以对高蛋白密度的结构或细胞器(如线粒体),实现与EM相比具有更高对比度的超微结构细节。为了在分子尺度上进行成像,ExM与SMLM方法(如dSTORM)相结合是一个理想的选择。然而在含有硫醇和盐的传统光转换缓冲液中,会发生荷电氢凝胶收缩。可通过使用低离子强度缓冲液或加入中性溶液使凝胶稳定以避免收缩。另一种策略是使用自发闪烁的荧光团(如HMSiR)在水中进行SMLM。通过Ex-dSTORM实现分子分辨率的关键是膨胀后标记,这增加了表位可及性,从而提高了标记效率并减少了标记错误。Ex-dSTORM超分辨成像已成功应用于原代细胞和神经元中微管和中心粒结构的解析。
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    内容概要 Nexis™ SCD-2030是岛津为解决实验室需求而开发出的新一代硫化学发光检测系统。其卓越的高灵敏度与稳定性、易维护性以及行业首创的自动化功能,显著提升实验室工作效率。 欧洲石油巨头道达尔公司(以下简称:TOTAL)与岛津欧洲公司(以下简称:SHIMADZU)目前在石油化工领域开展深度合作,其研发部门Giusti博士和Piparo博士使用硫化学发光检测器Nexis™ SCD-2030开展油品中硫化物的痕量分析研究并取得不错的成果。 岛津欧洲创新中心采访了道达尔研发部门的Giusti博士和Piparo博士,针对在使用Nexis™ SCD-2030期间:硫化学发光检测器解决了哪些问题?生物燃料未来将面临哪些挑战?双方未来将在哪些方面开展深入合作等话题进行了专访… … SHIMADZU:Giusti博士,感谢百忙之中接受这次采访。首先,请您介绍下您团队的研究方向及目前已取得的成果。道尔达研发部门的Pierre Giusti博士(左)和Marco Piparo博士(右) TOTAL:谢谢岛津公司提供这次交流机会。Piparo博士和我所属道达尔公司研发&分析部门,工作最大的聚焦点在提供最新分析工具,主要是仪器和方法。部门始终的要求是不断寻找和评价具有实用性的分析技术,适用于日程或未来的工作需求。关于实用性这点,对我们而言,最真实的需求是将研发部门建立的稳定可靠的分析方法,成功地转移到质控部门,无论分析人员的技术是否熟练,均可获得稳定的检测结果。我们部门也会提供技术指导和支持对于公司其他部门。我们时刻面临诸多挑战,例如:生物燃料的开发及使用,塑料制品的回收与再生利用等问题。 SHIMADZU:为何考虑在这方面开展研究工作? TOTAL:能源市场由于全球气候问题,技术发展以及社会因素在不断变化,能源行业正处于巨变前沿。我们的研究工作主要改善并提升石油传统分析方法,同时建立全新油品、石油燃料、聚合物的分子指纹图谱,成为全球能源市场的重要参与者。最终实现2050年二氧化碳的净零排放量这一社会目标,普及低二氧化碳排放量燃料的使用,减少对石油燃料的依赖。 SHIMADZU:关于目前开展的合作项目,为什么考虑岛津公司作为合作伙伴呢? TOTAL:我们研发部门通常会开展多个项目,而每个项目需要创新和好的想法,这需要有合作伙伴共同实现。不仅如此,仪器厂商还需要愿意倾听我们用户的真实需求和问题,持续不断地从客户角度出发,关注开发用户所需求的产品和技术,岛津公司符合以上预期和要求。在此情况下,双方开展项目合作,以及计划共同开发含氧化合物的专属分析系统并申请专利。 道达尔公司研发人员与岛津应用专家交流探讨 SHIMADZU:岛津仪器在项目中解决了哪些问题? TOTAL:岛津公司一直提供多种先进的仪器和分析方法,对我们日常研发工作起到很大的帮助。其中硫化学发光检测器(SCD),采用全新技术开发的产品,使我们可以在复杂基质中,准确地检测到痕量硫化物。同时岛津质谱仪在使用高速扫描模式采集数据时,没有发生质谱歧视或灵敏度大幅下降的情况发生,以上仪器特点对我们日常工作非常重要。此外,这么多年使用岛津仪器的感受,产品非常皮实耐用,稳定性也非常好,确保日常分析结果的准确、可靠。 岛津全新硫化学发光检测器Nexis™ SCD-2030 Piparo博士提到之前使用SCD-2030检测器分析柴油中硫化物的应用案例。为了考察检测器的选择性、重现性和等摩尔浓度,采用脱硫柴油基质,加入七种与柴油相关的不同含硫化合物(分别为硫化物、硫醇和噻吩),目标硫化物的S添加浓度为下表。 通过实验结果发现在S的最低浓度点,所有加标样品的面积重现性均低于4%(n=6);回收率为92%~106%(n=3)。“SCD-2030能够有效避免油品中复杂基质的干扰,实现硫化物的高灵敏和高选择性检测,可获得良好的重现性和回收率。” Giusti博士补充道。 最低浓度点Level1的七种硫化物的色谱图(S: 1 to 4mg/L) SHIMADZU:最后,谈谈未来的合作方式及合作方向? TOTAL:基于iC2MC实验室,希望未来双方可以建立一个项目推进讨论平台,与岛津研发人员定期进行项目探讨,开展头脑风暴等,交流最前沿的元素分析,质谱分析技术,色谱分离等不同分析技术。此外,计划两年内,开发出用于生物燃料研究的专属含氧化合物的分析系统。该系统将结合岛津的气相色谱技术以及道达尔公司的技术,以及法国波城大学和西班牙奥维耶多大学的联合研究成果,为推动生物燃料的开发、生产改善做出贡献。 *iC2MC(https://ic2mc.cnrs.fr/) 道达尔研发人员与岛津欧洲创新中心经理平冈合影 参考文献:(1) R. L. Tanner, J. Forrest, L. Newman, “Determination of atmospheric gaseous and particulate sulfur compounds. [Atmospheric SO2 sampling, calibration, and data processing],” Brookhaven National Laboratory, Upton, NY, USA, Tech. Rep. BNL-23103. Jan. 1977.(2) X. Yan, “Unique selective detectors for gas chromatography: Nitrogen and sulfur chemiluminescence detectors,” J. Sep. Sci., vol. 29, pp. 1931-1945, Jun. 2006.(3) Y. Nagao, ”Reliable Sulfur Compounds Analysis in Diesel using Sulfur Chemiluminescence Detector Nexis SCD-2030,” Shimadzu Application News.
  • 赛默飞发布变性乙醇燃料中氯离子和硫酸根的测定方案
    2014年5月13日,上海 —— 科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技(以下简称:赛默飞)近日发布变性乙醇燃料中氯离子和硫酸根的测定方案。该方法选择性较好,氯离子和硫酸盐的分离不受样品基质的影响,其定量结果更加准确。 绿色能源的开发随着石油资源的逐渐枯竭越来越收到关注。乙醇由于其生产原料来源广、生产过程简单、燃烧释放能量高以及燃烧排污小等诸多优点而日益得到重视。众所周知,乙醇经过燃烧后转变为水和二氧化碳,但作为燃料的乙醇中如含有氯、硫等化合物时,将会腐蚀内燃机,降低发动机使用寿命。ASTMD4806对变性乙醇燃料中氯、硫化合物的含量进行了严格限制,并推荐以ASTM D7319或ASTM D7328为其含量检测方法。赛默飞离子色谱可实现对这些离子的有效检测,参照ASTM D7328对变性乙醇燃料样品进行前处理后,选用高容量IonPac AS22高效阴离子交换分离柱完成了样品中痕量游离氯化物和硫酸盐及总硫的含量测定。ICS-1600离子色谱系统 下载应用纪要请点击:http://www.thermo.com.cn/Resources/201404/3113151140.pdf 关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技(纽约证交所代码:TMO)是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元,在50个国家拥有员工约50,000人。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战,促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于Thermo Scientific、Life Technologies、Fisher Scientific和Unity? Lab Services四个首要品牌,我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合,为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司,员工人数超过3800名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心,将世界级的前沿技术和产品带给国内客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术,研发适合中国的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站www.thermofisher.cn
  • 新年新气象!连续流技术名家又一突破性研究进展!
    一、背景介绍光化学具有操作简单、反应迅速等优点,符合绿色化学要求,越来越多的应用于有机合成反应研究。芳基衍生物尤其是芳基卤化物和羰基化合物的还原转化是许多光氧化还原转化的关键步骤。目前,针对芳基衍生物的光氧化还原主要有两种方式:第一种方式是通过芳基重氮盐与光催化剂反应来实现。缺点主要是芳基重氮盐不稳定以及该反应的自由基链机制会对反应选择性产生影响(图1a)。第二种方式是通过芳基卤代物与光催化剂反应来实现。缺点主要是反应速率低,反应时间长,且通常需要用到贵金属催化剂(图1b)。这两种方式的局限性决定了很难实现放大反应及生产。为了达到一个可用的生产力水平,需要相对较短的反应停留时间,快速反应动力学非常重要性。康宁连续流微通道技术已经被多次证明证明可以实现光化学反应的规模化生产。该项技术改进了光的穿透路径,使光的分布更加均匀,光利用效率更高,使反应具有非常强的可扩展性,能够大幅度提高反应速率。图1. 芳基重氮盐和芳基卤代物的还原反应与连续流工艺的对比近期,欧洲著名连续流专家,奥地利Graz大学C. Oliver Kappe教授等人开发了有机光氧化还原催化剂体系在流动化学中的应用,使芳基卤代物和羰基化合物的还原具有前所未有的选择性和反应速度(图1c)。二、 实验部分首先作者以4-溴苯腈的脱卤反应为例,在釜式反应中对比了加入HAT催化剂环己硫醇和不加催化剂的反应时间(图2),由图中可以看出,加入催化剂后反应时间能够由原来的4 h缩短到30 min。考虑到后续光化学的放大以及反应速率对产能的影响,作者在此基础上使用康宁Lab Reactor进行连续流工艺的优化,加入催化剂的4-溴苯腈(1a)在反应器中的脱卤反应时间能够降低至1 min,与不加催化剂相比,产能提升超过20倍,从0.1 g/h提高到2.2 g/h。图2. 时间进程证明向反应液中加入CySH(5 mol-%)能够使反应速率提高然后作者同样对芳基氯代物2a的脱卤反应进行了优化,在反应器中该反应的速率同样能够大幅度提升,反应时间由釜式的72 h提升到3 min。为了进行对比,作者对反应过程中催化剂的用量、光源波长、光源强度等进行了筛选,同时采用实验设计(DOE)进行研究,确定了具体的反应条件和试剂用量(表1)。表1. 4-溴苯腈(1a)和4-氯苯腈(2a)还原脱卤工艺优化三、扩展实验-工艺的适用范围研究 使用确定好的最优实验条件,作者首先对该工艺的适用范围进行了研究(图3),由图中可以看出,使用基础实验条件,通过改变反应停留时间以及使用不同的催化剂,不同的芳基卤代物均能在较短的时间内完成反应,且有较高的反应选择性。图3.脱卤反应的适用范围研究实验当作者试图使用间氯苯甲醛(7a)进行脱氯反应时,结果却有显著的区别,得到的是频哪醇重排产物。所以作者接着根据这一现象对不同的芳基醛、酮、亚胺进行反应,均能在较短的时间内获得相应的重排产物(图4),与之前报道的依赖于胺氧化还原介质的反应在反应速率和选择性方面都有显著提高。图4.醛、酮和亚胺的频哪醇重排研究实验最后,作者试图将这一方法应用于其他合成领域,对4-氯苯腈 (2a)与苯乙烯衍生物1,1-二苯基乙烯(9)的反应进行了考察,使得还原耦合产物(10)的收率达到61 %。使用芳基溴作为原料达到相似的收率需要长时间的反应 (24 h),而该反应的停留时间仅为10 min。图5. 芳基氯与苯乙烯衍生物的还原偶联四、实验总结作者证明了HAT催化剂与强还原有机光氧化还原催化剂结合连续流微通道反应器技术能够显著提高芳基卤代物和羰基还原的反应速率和选择性。在一个案例中,产能提高了20倍。通过对反应停留时间和光强的调节,在某些情况下可以控制反应的选择性,实现二卤代芳基卤代物的单一脱卤。该催化体系的连续流工艺同样适用于频哪醇重排、芳基氯与苯乙烯衍生物反应进行还原偶联,都在短时间内获得了较高的收率。总之该项工艺适用范围广,应用性能高,可扩展性强 。康宁微通道反应器在本系列研究中起到了至关重要的作用,因为康宁反应器比表面积大能够最大程度保证反应体系受到光的均匀照射,康宁独有的心型结构混合单元的卓越的传质性能保证了实验的高效进行。另外,康宁反应器无放大效应,实验室小试参数可以直接应用到工业化生产工艺中,这为该系列研究后续的工业化探索提供了很好实验基础和方向性建议! 五、关于康宁光化学反应器 康宁高通量微通道光化学反应器(Advanced-Flow® Photo Reactor ),拥有透光率高、耐高温、耐高压、光强度大、光源纯净,控温精准、无放大效应等特点,在光化学反应中有独特的技术优势和广泛的应用前景。康宁拥有从实验室研发到千吨级工业化生产的系列光化学反应器,六种波长可供选择,稳定的光源确保生产的稳定性,高效的液体冷却延长LED光源的使用寿命。此外,康宁光化学反应器可以与在线NMR结合,对反应工艺参数进行快速筛选,有效地提升新分子的探索和工艺优化的过程。
  • 液化石油气铜片腐蚀测定仪的影响因素
    铜片腐蚀是判定油品腐蚀性大小的质量指标,是对油品精制深度和洁净程度的反映。 液化石油气铜片的腐蚀程度受油品精制是否彻底的影响:脱除酸性化合物是油品精制的一个重要目的,铜片腐蚀就是酸性化合物脱除程度的控制指标。液化气中的酸性化合物基本上有酸性氧化物和活性硫化物两类。活性硫化物包括元素硫、硫化氢及硫醇、硫酚(统称为硫醇性硫)。酸性氧化物和硫化氢的酸性较强,都容易通过碱洗从油品中除掉。相比之下,硫醇性硫的酸性较弱,单靠碱洗脱硫醇需耗费大量的碱液,生成大量的恶臭碱渣,一般通过催化氧化过程将硫醇转化为二硫化物。常温下元素硫既不和碱反应又不和酸反应,很难从油品中除掉,所以,造成油品铜片腐蚀的多数原因是由元素硫引起的。元素硫单独存在时,仅0.34ppm就可造成明显的灰黑色腐蚀。 元素硫来源有两方面,一是原油中自身带有的,这种情况一般很少见;二是硫化氢在脱硫醇过程这个弱的氧化环境下产生的,这是形成元素硫腐蚀的主要原因。 综上所述,液化石油气铜片腐蚀测定仪的影响因素中油品精制不彻底主要表现为脱硫醇不合格及脱硫醇过程形成元素硫两个方面。所以,提高脱硫醇效果、抑制脱硫醇过程形成元素硫是解决铜片腐蚀检测不合格的根本措施。
  • 助力双碳,“氢”心打造-燃料电池汽车用氢质量分析方案(Ⅰ)
    助力双碳,“氢”心打造-燃料电池汽车用氢质量分析方案(Ⅰ)原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国高丽摘要:含硫化合物、甲醛、有机卤化物01背景氢能因为其具有绿色无污染、零排放等优势,是未来国家能源体系的重要组成部分,是我国战略性新兴产业和未来产业重点发展方向,是我国实现2060年“碳中和”目标的重要途径。氢燃料电池汽车的研发和应用是我国氢能利用的重点应用产业,我国也将其列为战略性新兴产业予以扶持,随着质子交换膜燃料电池汽车(PEMFCV)的发展,人们越来越关注燃料电池用氢质量对燃料电池性能的影响。作为燃料电池能量来源的氢气主要来自工业副产氢、电解制氢、化工原料制氢和化石能源制氢。不同生产方式制取的氢气不可避免地会产生相应的杂质组分,会对燃料电池的性能和寿命产生不同程度的影响。经过十几年探索和验证,我们了解到氢中杂质会对PEMFC的性能造成严重的损害作用并降低其使用寿命,不同种类的杂质如硫化氢、羰基硫、二氧化硫、硫醇、硫醚等都会对PEMFC阴极催化剂产生不可逆的毒化作用等等。综上,氢气的纯度及杂质含量会对PEMFC的性能造成严重的损害并降低其使用寿命、影响效率和安全等,因而,准确而快速的测定燃料氢气的纯度和杂质含量是极其重要的。2023年赛默飞与北京石科院合作,参与氢能新国标的修订工作。采用低温预富集技术与Thermo Scientific&trade ISQ&trade 7610气质联用仪、SCD检测器对燃料氢中硫化物、甲醛和卤化物等杂质进行检测,建立燃料电池用氢质量分析方案,所有测试结果均满足新修订国标的要求。02线性测试2.1 按实验测试条件进样,硫化物典型色谱图见图1;目标物浓度0.1 ppb-10 ppb范围内,7种含硫化合物相关系数均大于0.998,硫化物多浓度点校正曲线见表1;2.2 按实验测试条件进样,卤化物典型色谱图见图2;甲醛浓度1-400 ppb范围内,相关系数为0.9998、有机卤化物浓度在1-100 ppb范围内,8种有机卤化物相关系数均大于0.998,其多浓度点校正曲线见表2。图1 硫化物分析典型色谱图(点击查看大图)表1 硫化物线性相关系数(点击查看大图)1-甲醛;2-一氯甲烷;3-溴甲烷;4-三氯一氟甲烷;5-二氯甲烷;6-顺-1,2-二氯乙烯;7-三氯甲烷;8-四氯乙烯;9-氯苯图2 甲醛、有机卤化物TIC图和定量通道谱图(点击查看大图)表2 甲醛、有机卤化物线性相关系数(点击查看大图)向下滑动查看所有内容03重复性测试 3.1 按实验测试条件,对摩尔分数为0.05 nmol/mol混合硫化物标气连续测定7次,硫化物各组分RSD均小于5%,7针标气叠加谱图见图3,重复性测试结果见表3。1-硫化氢;2-羰基硫硫化物;3-乙硫醇;4-甲硫醚;5-二硫化碳;6-噻吩;7-二甲基二硫醚图3 0.05 ppb硫化物组分7针叠加色谱图(点击查看大图)表3 硫化物各组分重复性测试结果(点击查看大图)3.2 按实验测试条件,对摩尔分数为1 nmol/mol甲醛、有机卤化物标准气体连续测定7次,所有组分的RSD 表4 甲醛、有机卤化物各组分重复性测试结果(点击查看大图)04检出限测试含硫化合物的检出限值低至0.01×10-3 μmol/mol,样品色谱图见图5;甲醛检出限值低至0.1×10-3 μmol/mol,样品的TIC图见图6;一氯甲烷等卤化物检出限值低至0.5×10-3 μmol/mol,样品的TIC图见图7。1-硫化氢;2-羰基硫;3-乙硫醇;4-甲硫醚;5-二硫化碳;6-噻吩;7-二甲基二硫醚图5 硫化物检出限测试谱图(点击查看大图)图6 甲醛检出限测试TIC图(点击查看大图)1-一氯甲烷;2-溴甲烷;3-三氯一氟甲烷;4-二氯甲烷;5-顺-1,2-二氯乙烯;6-三氯甲烷;7-四氯乙烯;8-氯苯图7 有机卤化物检出限测试TIC图(点击查看大图)向下滑动查看所有内容总 结方案适用于GB/T 37244质子交换膜燃料电池汽车用氢气中含硫化合物、甲醛和有机卤化物的测定;也可用于工业氢、高纯氢和超纯氢中含硫化合物、甲醛和有机卤化物的测定。建立的燃料电池用氢质量分析系统实现:1. 方法的检出限和测定范围满足工作要求 2. 方法准确可靠,满足各项方法特性指标的要求 3. 方法具有普遍适用性,易于推广使用。如需合作转载本文,请文末留言。
  • “氢”力保障,Nexis SCD-2030享你所想
    氢能是一种清洁、高效、可持续的二次能源,同时兼有来源广、燃烧热值高、能量密度大、可储存、可再生的特点,是实现“双碳”目标的重要一环。氢能应用场景广泛,其中质子交换膜燃料电池汽车是氢能的主要应用场景之一,氢气中杂质控制是确保燃料电池正常运行的关键因素,标准《GB/T 37244-2018 质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气》中对杂质控制有着严格的要求,其中硫化物是检测难点之一。硫化物特点● 浓度低 总硫含量不可超过0.004 μmol/mol● 危害大 对质子交换膜燃料电池阴极催化剂产生不可逆的毒化作用● 活性高 易与接触的材料表面发生物理吸附或者化学反应,分析误差大硫化学发光化检测器(SCD)是目前公认的高灵敏和高选择性硫元素检测器,且不受大多数样品基质的干扰,岛津硫化学发光检测系统Nexis SCD-2030,以创新的水平燃烧器设计为用户提供更高灵敏度和更高稳定性,以丰富的软自动化功能使实验室的分析效率攀上新台阶。岛津硫化学发光检测系统Nexis SCD-2030实验一 样品直接进样分析使用Nexis GC-2030(搭配SCD-2030检测器)管路系统惰性化,直接进样测定氢气中硫化氢、羰基硫、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、二硫化碳、叔丁硫醇、甲基乙基硫醚、乙硫醚、四氢噻吩等组分。SCD分析痕量硫化物色谱图-1注:1.硫化氢;2.羰基硫;3.甲硫醇;4.乙硫醇SCD分析痕量硫化物色谱图-25.甲硫醚;6.二硫化碳;7. 叔丁硫醇;8. 甲基乙基硫醚;9. 乙硫醚;10.四氢噻吩表1. 1.0 mg/m3浓度点的检测结果如上表是以1.0 mg/m3浓度点标气来测试重复性和检测限,其重复性结果均优于1.0%,硫化物检测下限为10ppb(V/V)级,体现了Nexis SCD-2030良好的重复性和高灵敏度特点。实验二 样品经富集浓缩后进样分析中国测试技术研究院技术人员通过深入分析探讨,开展了基于半导体制冷的低温富集装置与GC-SCD联用试验,方法以氢气中硫化氢、硫氧碳、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、二硫化碳、甲乙硫醚、噻吩、乙硫醚等9个组分的硫化物气体标准物质进行了方法开发研究,获得了良好的分析效果。在《天然气工业》期刊发表了题为“车用燃料氢气中杂质组分分析方法标准化现状与探讨-以质子交换膜燃料电池汽车为例”的文章, 岛津的Nexis SCD-2030硫化学发光检测器作为分析系统检测部分的核心大显身手。样品富集浓缩进样SCD分析痕量硫化物色谱图注:1.硫化氢;2.硫氧碳;3.甲硫醇;4.乙硫醇;5.甲硫醚;6.二硫化碳;7.甲乙硫醚;8.噻吩;9.乙硫醚研究结果表明低温富集装置-GC-SCD联用分析系统可以很好满足《GB/T 37244-2018 质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气》对总硫的分析要求,方法检出限最低可达到0.01 nmol/mol,0.1-40 nmol/mol范围内的线性相关系数R2大于0.995,0.1 nmol/mol的重复性小于5%。参考资料:1. 岛津应用No. GC-164. 岛津Nexis GC-2030 SCD测定氢气中微量形态硫.2. 潘义,邓凡锋,王维康,杨嘉伟,张婷,林俊杰,龙舟,姚伟民,方正.车用燃料氢气中杂质组分分析方法标准化现状与探讨——以质子交换膜燃料电池汽车为例[J].天然气工业,2021,41(04):115-123.本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • ECH发布油品水含量测定仪(卡尔· 费休法)新品
    Aquamax KF PRO Oil是用于测定润滑油和燃料油中ppm级水分含量的测试仪器,测试过程不受因添加剂或硫/硫醇对结果产生的干扰副作用。独特的“封闭环路”测试原理使得无需使用额外的载气。将样品直接注入到加热炉,无需空白测试值,这样的话确保了 Aquamax KF PRO Oil能准确测(滴)定石油产品中的痕量水分。产品特点:●符合ASTM D6304;GB/T 11133●封闭环路控制不会使甲醇从KF溶剂中蒸腾●无需更换反应试剂,可分析超过1000个样品●消除了添加剂和硫化物的副反应●ECH 软件清楚的显示了游离和化学键合水的含量●温升程序可使用户分辨出不同类型的化合态水●不会得出空白值,真正是ppm精确度级●Aquamax KF PRO Oil 可在实验室使用或用作移动实验设备,对关键采样点的样品进行测试。●设备紧凑、坚固●测量范围:0.0001~100%●加热温度:35~250℃,等温或用温度控制程序创新点:(1)闭合回路设计,无需空气作为载气 (2)无需测量空白值 (3)节省卡尔费休试剂 油品水含量测定仪(卡尔· 费休法)
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