超高分辨質(zhì)譜儀-全二維氣相高分辨質(zhì)譜在油品分析中的應(yīng)用研究
通過(guò)優(yōu)化氣相色譜和質(zhì)譜條件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種油品中烷烴、環(huán)烷烴和芳烴等成分的高效分離與精確鑒定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能夠快速、準(zhǔn)確地分析油品的組成,為油品質(zhì)量控制和成分研究提供了有力的技術(shù)支持。
油品的成分分析對(duì)于石油工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和能源研究等領(lǐng)域至關(guān)重要。傳統(tǒng)的氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)技術(shù)雖然在油品分析中得到了廣泛應(yīng)用,但在分離復(fù)雜混合物時(shí)仍存在一定的局限性。全二維氣相色譜(GC×GC)結(jié)合高分辨質(zhì)譜(HRMS)技術(shù),能夠提供更高的分離度和更精確的鑒定結(jié)果,尤其適用于復(fù)雜油品的分析。本文將詳細(xì)介紹全二維氣相高分辨質(zhì)譜在油品分析中的應(yīng)用,并通過(guò)多個(gè)樣品的實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示其優(yōu)勢(shì)。
實(shí)驗(yàn)方法
(一)氣相色譜條件
- 進(jìn)樣口模式:分流進(jìn)樣,分流比 60:1。
- 進(jìn)樣口溫度:280℃。
- 進(jìn)樣量:0.2μL。
- 色譜柱:
- 第一維柱:DB-5MS,30m×0.25mm×0.25μm。
- 第二維柱:DB-17MS,2.32m×0.18mm×0.18μm。
- 調(diào)制柱:SV(C6-C40),1.3m×0.25mm。
- 柱流量:1.2mL/min(恒流)。
- 柱箱升溫程序:
- 50℃保持 1min,以 2℃/min 升至 190℃,保持 2min。
- 樣品 5 的升溫程序:50℃保持 1min,以 4℃/min 升至 250℃,保持 2min。
- 樣品 a、b、c、d、e、f、A、B、C、D、E、F、G、J 和 L 的升溫程序:50℃保持 1min,以 2.5℃/min 升至 280℃,保持 10min。
(二)高分辨質(zhì)譜條件
- 離子源溫度:240℃。
- 傳輸線溫度:250℃。
- 溶劑延遲:6min。
- 采樣頻率:20MHz。
- 采樣長(zhǎng)度:0.5m。
- 進(jìn)樣時(shí)間:30ms。
- 掃描方式:FTScan。
- 掃描范圍:50~450u。
- Q 質(zhì)量:120u。
- 溶劑延遲:
- 樣品 a、b、c、d、e、f、A、B、C、D、E、F、G、J 和 L 的溶劑延遲為 1min。
(三)調(diào)制器方法
- 調(diào)制周期:6s。
- 釋放時(shí)間:1s。
- 延時(shí)時(shí)間:0s。
- 進(jìn)口溫度:0℃。
- 出口溫度:30℃。
- 調(diào)制周期:
- 樣品 a、b、c、d、e、f、A、B、C、D、E、F、G、J 和 L 的調(diào)制周期為 12s。
油品測(cè)定結(jié)果
(一)全二維譜圖
通過(guò)全二維氣相高分辨質(zhì)譜分析,得到了油品 1、5、a、b、c、d、e、f、A、B、C、D、E、F、G、J 和 L 的全二維譜圖(見(jiàn)圖 1 至圖 17)。譜庫(kù)檢索結(jié)果表明,油品的組成主要為烷烴、環(huán)烷烴和芳烴等。這些成分在全二維譜圖上按規(guī)律分布,便于統(tǒng)計(jì)各類物質(zhì)的百分含量。
(二)成分分析
- 油品 1:
- 烷烴:9.7%
- 環(huán)烷烴(單環(huán)):15.4%
- 環(huán)烷烴(雙環(huán)):50.0%
- 環(huán)烷烴(多環(huán)):11.4%
- 六氫茚滿:0.3%
- 十氫化萘:0.6%
- 芳烴(其他):6.1%
- 油品 5:
- 烷烴:21.4%
- 環(huán)烷烴(單環(huán)):0.2%
- 環(huán)烷烴(雙環(huán)):9.1%
- 環(huán)烷烴(多環(huán)):6.0%
- 六氫茚滿:1.3%
- 茚滿:0.2%
- 氫化萘:7.1%
- 十氫化萘:2.8%
- 芳烴(其他):29.0%
- 油品 a:
- 烷烴:10.5%
- 環(huán)烷烴:30.9%
- 芳烴:56.8%
- 油品 b:
- 烷烴:10.2%
- 環(huán)烷烴:29.8%
- 芳烴:58.1%
- 油品 c:
- 烷烴:10.1%
- 環(huán)烷烴:30.1%
- 芳烴:57.5%
- 油品 d:
- 烷烴:11.0%
- 環(huán)烷烴:31.8%
- 芳烴:55.3%
- 油品 e:
- 烷烴:10.2%
- 環(huán)烷烴:32.8%
- 芳烴:54.2%
- 油品 f:
- 烷烴:10.8%
- 環(huán)烷烴:31.7%
- 芳烴:55.4%
- 油品 A:
- 烷烴:15.7%
- 環(huán)烷烴:40.2%
- 芳烴:41.1%
- 油品 B:
- 烷烴:11.8%
- 環(huán)烷烴:32.5%
- 芳烴:53.3%
- 油品 C:
- 烷烴:11.4%
- 環(huán)烷烴:31.7%
- 芳烴:54.8%
- 油品 D:
- 烷烴:9.0%
- 環(huán)烷烴:27.8%
- 芳烴:60.6%
- 油品 E:
- 烷烴:15.6%
- 環(huán)烷烴:39.5%
- 芳烴:41.7%
- 油品 F:
- 烷烴:15.0%
- 環(huán)烷烴:38.7%
- 芳烴:43.8%
- 油品 G:
- 烷烴:15.2%
- 環(huán)烷烴:38.5%
- 芳烴:43.7%
- 油品 J:
- 烷烴:14.0%
- 環(huán)烷烴:38.6%
- 芳烴:44.9%
- 油品 L:
- 烷烴:18.1%
- 環(huán)烷烴:40.4%
- 芳烴:37.9%
全二維氣相高分辨質(zhì)譜技術(shù)在油品分析中展現(xiàn)了顯著的優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)的一維氣相色譜相比,全二維氣相色譜能夠提供更高的分離度,使得復(fù)雜的油品成分得以更清晰地分離。高分辨質(zhì)譜的高精度檢測(cè)能力則進(jìn)一步提高了成分鑒定的準(zhǔn)確性。