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能源，是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的基石。傳統(tǒng)能源面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：能源安全、“雙碳”目標(biāo)等。生物質(zhì)能源可有效應(yīng)對(duì)能源安全、氣候變化、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有廣闊的發(fā)展前景，在政策支持、技術(shù)創(chuàng)新和多元化應(yīng)用推動(dòng)下，將成為能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵力量。

2025年政府工作報(bào)告在“培育壯大新興產(chǎn)業(yè)、未來(lái)產(chǎn)業(yè)”和“加快發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟(jì)”等部分中，多次提及與生物質(zhì)能源密切相關(guān)的政策方向。報(bào)告明確要求“建立未來(lái)產(chǎn)業(yè)投入增長(zhǎng)機(jī)制，培育生物制造等未來(lái)產(chǎn)業(yè)”，其中“生物制造”作為生物質(zhì)能源技術(shù)的重要載體，被列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。這為生物質(zhì)能源在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的角色提供了政策支持。目前，可持續(xù)航空燃料、生物柴油等先進(jìn)生物燃料研發(fā)、投資占比顯著提升。

隨著技術(shù)創(chuàng)新與突破，原料多元化（廢木料、廢秸稈、廢油脂、藻類(lèi)等）、轉(zhuǎn)化效率提升、?應(yīng)用場(chǎng)景拓展?，生物質(zhì)能源在全球范圍內(nèi)受到越來(lái)越多的關(guān)注。與常規(guī)化石燃料不同，生物原料/燃料中可能含有對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量或生產(chǎn)加工過(guò)程造成不利影響的烴類(lèi)混合物（特別是含氧、含氮等化合物）。分析工作者如何從復(fù)雜基質(zhì)中有效篩查微量含氧、含氮等化合物面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

島津特色技術(shù)ELEM-SPOT有機(jī)物形態(tài)分析儀可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品（生物質(zhì)燃料、塑料裂解油等）中含氧/含氮化合物的高選擇性和高靈敏度篩查分析。

ELEM-SPOT有機(jī)物形態(tài)分析儀

ELEM-SPOT有機(jī)物形態(tài)分析儀由氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)與有機(jī)元素選擇性燃燒裝置(EL-30)組成，采用關(guān)鍵技術(shù)“可氧化化合物中氧的檢測(cè)和定量方法”，為生物質(zhì)能源研究提供強(qiáng)有力的分析技術(shù)支持。我們通過(guò)以下科研文章，帶您了解ELEM-SPOT分析技術(shù)。

案例1

Univ.Oviedo/TotalEnergies/Univ.Pau科研人員采用ELEM-SPOT系統(tǒng)，通入氧同位素(¹⁸O₂)在高溫條件下對(duì)化合物進(jìn)行氧化，最終實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品中微量含氧化物高效分析，該研究成果發(fā)表于《Analytical Chemistry》上。

樣品分析流程圖

通過(guò)上圖可以了解分析流程，樣品首先通過(guò)氣相色譜儀GC進(jìn)行分離，之后進(jìn)入燃燒裝置高溫氧化，最后到達(dá)質(zhì)譜MS，采用選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)模式進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)采用氧同位素(¹⁸O₂)作為氧化氣體，可以快速篩查出氧化產(chǎn)物中氧是來(lái)自化合物還是氧化氣體，從而實(shí)現(xiàn)痕量含氧化合物的高選擇性分析。采用該方法對(duì)松木生物油樣品進(jìn)行檢測(cè)，獲得m/z 12 (A)和m/z16 (B)的質(zhì)譜圖，檢測(cè)到的89個(gè)峰(A)， 33個(gè)含氧化合物被篩查識(shí)別。

松木生物油質(zhì)譜圖

案例2

Univ.Oviedo/TotalEnergies/Univ.Pau/ Unive.Messina等科研人員采用ELEM-SPOT系統(tǒng)獲得了0.02 pg N檢出限。通過(guò)分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證，獲得準(zhǔn)確度（2%誤差）和精確度（2% RSD）的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)者在燃燒模式（GC-Comb-MS）分析實(shí)際樣品生物質(zhì)熱解油，以驗(yàn)證其在復(fù)雜基質(zhì)樣品中的適用性。以N，N-二乙基苯胺作為內(nèi)標(biāo)，N-選擇性（m/z 30，橙色線(xiàn)）和通用（m/z 44，黑色線(xiàn)）篩選，進(jìn)行生物質(zhì)熱解油中含氮化合物分析，獲得了很好的分析效果。

GC-combustion-MS技術(shù)分析實(shí)際樣品生物質(zhì)熱解油

案例3

Univ.Oviedo/TotalEnergies等科研人員創(chuàng)新提出了一種氣相色譜檢測(cè)技術(shù)（GC-combustion-MS），高溫燃燒裝置與GC-MS聯(lián)用，該研究成果發(fā)表于《Chemical Communications》上。該系統(tǒng)能夠靈敏、準(zhǔn)確地分析復(fù)雜烴類(lèi)樣品中每個(gè)化合物中的 C、H、N和S元素，通過(guò)色譜圖分析提供元素的總含量。系統(tǒng)標(biāo)配六通閥，通過(guò)軟件反控輕松實(shí)現(xiàn)GC-MS分析模式，進(jìn)行樣品譜庫(kù)檢索定性分析。

A樣品含硫化合物譜圖，B樣品含氮化合物譜圖，M/Z44（C：黑色）64（S：綠線(xiàn)）和30（N：橙線(xiàn)）

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化燃燒裝置在不同溫度和氧氣流量條件下，能夠?qū)τ袡C(jī)化合物中C、H、N和S元素進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、高靈敏度檢測(cè)，兼具廣譜適用性、同時(shí)保持質(zhì)譜的結(jié)構(gòu)解析能力等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于石油化工、環(huán)境、廢塑料回收利用等領(lǐng)域。

結(jié)束語(yǔ)

隨著政策驅(qū)動(dòng)，生物質(zhì)能源在能源結(jié)構(gòu)中的角色越來(lái)越重要，將成為能源轉(zhuǎn)型的重要組成部分。ELEM-SPOT有機(jī)物形態(tài)分析儀為廣大從事研究和開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源、化學(xué)回收利用等科研工作者提供微量含氧、含氮化合物快速、準(zhǔn)確、高靈敏度檢測(cè)手段，以創(chuàng)新分析技術(shù)為能源轉(zhuǎn)型蓄勢(shì)賦能。

如您對(duì)產(chǎn)品感興趣，請(qǐng)聯(lián)系島津當(dāng)?shù)貭I(yíng)業(yè)索取詳細(xì)介紹資料。

參考文獻(xiàn)1

文獻(xiàn)題目：《Sensitive Detection and Quantification of Oxygenated Compounds in Complex Samples Using GC-Combustion-MS》

使用儀器：ELEM-SPOT有機(jī)物形態(tài)分析儀

文獻(xiàn)作者：Javier García-Bellido, Montserrat Redondo-Velasco, Laura Freije-Carrelo, Ga?tan Burnens, Mariella Moldovan, Brice Bouyssiere, Pierre Giusti, Jorge Ruiz Encinar

原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.4c01858?ref

參考文獻(xiàn)2

文獻(xiàn)題目：《Potential of GC-Combustion-MS as a Powerful and Versatile Nitrogen-Selective Detector in Gas Chromatography》

使用儀器：ELEM-SPOT有機(jī)物形態(tài)分析儀

文獻(xiàn)作者：Javier García-Bellido, Laura Freije-Carrelo, Montserrat Redondo-Velasco, Marco Piparo, Mariosimone Zoccali, Luigi Mondello, Mariella Moldovan, Brice Bouyssiere, Pierre Giusti, and Jorge Ruiz Encinar

原文鏈接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.3c01943?ref

參考文獻(xiàn)3

文獻(xiàn)題目：《Quantitative multiplexed elemental (C, H, N and S) detection in complex mixtures using gas chromatography》

使用儀器：ELEM-SPOT有機(jī)物形態(tài)分析儀

文獻(xiàn)作者：Laura Freije-Carrelo, Javier García-Bellido, Laura Alonso Sobrado, Mariella Moldovan, Brice Bouyssiere, Pierre Giusti, Jorge Ruiz Encinar

原文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cc/c9cc09842a