傅里叶变换离子回旋共振质谱仪:过去、现在与未来

对傅里叶变换离子回旋共振高分辨率质谱仪的发展历程、串联质谱解离技术及最新的应用进行了详细描述,并对其发展趋势进行了展望。

超高酸原油中石油酸分子组成表征与腐蚀性预测

采用傅里叶变换离子回旋共振质谱法对国内某超高酸原油及其馏分油中的石油酸分子组成进行表征,研究Q345R、1Cr5Mo、304L和316L 4种典型炼油装置用材在不同酸值(Total acid number,TAN)油品中的静态腐蚀行为,并构建高温酸腐蚀预测模型。结果表明,TAN为10.403 mg KOH/g、含2个氧原子的O2类石油羧酸是石油酸的主要成分,其中二环、三环环烷酸和单环芳香羧酸含量相对较高。168 h静态挂片腐蚀实验结果表明,4种材质腐蚀速率均随温度升高而增加,高于280℃后增加趋势逐渐变缓。不同材质微观腐蚀形貌存在显著差异:Q345R整体呈现均匀腐蚀形态;1Cr5Mo表面形成密集蚀坑;304L表面分布少量浅表性腐蚀区;316L仍可见金属光泽。根据腐蚀速率结果,考虑脂肪酸、环烷酸和芳香酸与金属的结合作用,将石油酸分子组成作为腐蚀预测模型的修正项,采用Levenberg-Marquardt(LM)算法拟合模型参数,模型相关系数R 2大于0.950,均方根误差RMSE小于0.089,可实现超高酸原油腐蚀性的早期预测,为指导超高酸原油加工装置合理选材、制定检维修计划提供支持。

傅里叶变换离子回旋共振质谱在溶解性有机质组成分析中的应用

溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)在全球碳循环中扮演重要角色,对其化学组成的深入分析是研究其环境及生物地球化学行为及意义的基础.DOM是一类组成十分复杂的有机质混合物,其分子组成研究一直是分析化学领域的难题.傅里叶变换离子回旋共振质谱(Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry,FT-ICR MS)作为目前分辨率最高的质谱,其发展与应用为分子水平识别DOM的化学组成提供了变革性的支撑.本文从FT-ICR MS技术、DOM样品前处理方法、质谱电离技术、数据采集、数据处理与表达、分子结构表征等方面总结了基于FT-ICR MS研究DOM分子组成的进展,重点围绕本课题组的相关工作,介绍该技术在地球科学、环境科学及环境工程等领域的应用情况,并展望了未来的研究方向.

高效液相色谱-质谱法检测乳及乳制品中青霉素类残留及其代谢产物的研究进展

综述了近年来高效液相色谱-串联质谱、超高效液相色谱-串联质谱法、超高效液相色谱-高分辨飞行时间质谱法、基质辅助激光解吸电离-傅里叶变换离子回旋共振质谱,在乳及乳制品中青霉素类残留及其主要酶解代谢产物、体内代谢产物等方面检测中的应用。从样品的提取、净化、色谱分离方式和质谱检测方式四方面进行了分析。

替格瑞洛的波谱特征与结构确证

目的确证替格瑞洛的化学结构。方法通过紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、超高分辨傅里叶变换离子回旋质谱(FT-MS)、1D/2D核磁共振谱(NMR)、差热扫描量热分析(DSC)、热重/差热扫描量热同步综合热分析(TG/DSC)和X-射线粉末衍射(XRD)对替格瑞洛进行结构分析。结果通过解析证实了替格瑞洛的化学结构为(1S,2S,3R,5S)-3-[7-[[(1R,2S)-2-(3,4-二氟苯基)环丙基]氨基]-5-丙硫基三唑并[4,5-d]嘧啶-3-基]-5-(2-羟乙氧基)-1,2-环戊二醇。结论该方法准确可行,可为替格瑞洛的结构确证提供依据。

炼化含盐污水处理全过程有机污染物降解特征

某重质油炼化企业采用“物化单元(隔油+气浮)+曝气生物滤池(biofilter,BAF)+水解酸化(hydrolysis acidification,HA)+缺氧/好氧(anoxic/oxic,A/O)+好氧-膜生物反应器(oxic-membrane bioreactor,O-MBR)+催化臭氧氧化(catalytic ozonation,COP)”工艺处理含盐污水。本文采用GC-MS结合FT-ICR MS高等仪器的分析手段,对污水处理工艺全过程的有机污染物降解特征进行了深入研究。发现BAF单元主要去除的是小分子有机酸类、酯类和醛酮类等易降解化合物;HA单元基本未发挥降解作用;A/O单元能大幅度去除O_(2)类化合物,并能完全降解N_(1)O_(2)S_(1)类化合物;O-MBR单元未能完全降解的O_(3)S_(1)类和N_(1)O_(3)类化合物在COP单元被完全矿化;最终出水残留COD的构成主要是大分子饱和脂肪酸和高缩合度环烷酸类化合物。本文研究成果可为重质油炼化污水处理工艺的评价与优化提供依据。

湖泊溶解性有机物的表征技术及其研究进展

溶解性有机物(DOM)是一种高度异构的混合物,通过充当反应物、螯合剂和吸附剂与水生环境中的人为化合物相互作用。对于DOM的表征,有利于追踪监测污染物的来源及流向。但是由于DOM中所含有机物的结构复杂,这使得DOM的分离和分析方法也变得复杂。文中对目前DOM的主流表征技术及其最新研究进展进行了综述,以帮助那些进行DOM研究的人根据研究方向选择适合的方法。

污水处理厂中溶解性有机硫的浓度分布和分子转化特征

溶解性有机硫(DOS)是市政污水中溶解性有机物的重要组成成分,污水处理厂出水DOS对受纳水体中重金属的迁移转化与生物有效性以及污水回用与深度处理具有重要影响,然而目前缺乏对污水处理过程中DOS浓度和转化特征的认识.采用高分辨率等离子体质谱(HR-ICPMS)和傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS)考察了DOS在某实际污水处理厂(厌氧/缺氧/好氧+混凝沉淀+反硝化滤池+次氯酸钠消毒)中的沿程浓度分布和分子转化特征.结果表明,污水处理过程中的DOS平均浓度为42.2~167.9μg·L^(-1),是受纳水体中DOS的重要来源;混凝沉淀池对DOS的平均去除贡献率最高(101.4%),其次为厌氧池(65.0%),而好氧池和反硝化滤池对DOS的平均去除贡献率分别为-53.1%和-56.7%;厌氧池主要去除CHOS类物质,并将不饱和脂肪类CHOS类物质转化成高度不饱和CHOS类物质,同时产生高分子量的CHONS(P)类物质;多肽类CHONS(P)类物质在好氧池出水中的相对丰度最高;混凝沉淀池可去除生物处理段产生的多肽类CHONS(P)类物质,而反硝化滤池由于微生物的存在则会释放多肽类CHONS(P)类物质;生物处理段(厌氧/缺氧/好氧)将进水中具有O_(3)S_(1)结构的阴离子型表面活性剂转化为具有O_(5)S_(1)结构的降解产物;好氧池和反硝化滤池主要产生具有O_(6~12)S_(2)N_(4)结构的多肽类物质.本研究可为了解实际污水处理过程中DOS的转化机制提供分子水平信息,并为污水处理厂出水DOS的控制提供理论指导.