请查收!《VOC吸附填料的选择指南》

2023-07-05 11:30:33, PAS 德祥科技有限公司


吸附剂没有“最好”

NTD应如何选择最合适的吸附剂?




动态针捕集技术

Needle Trap(NTD)

动态针捕集技术(NTD),是一种新型挥发性有机物(VOCs)的前处理手段,其原理主要依靠捕集针内填充吸附剂填料,用于富集气态VOCs,即保留了SPME的小型化、无溶剂等优势,又提高稳固性和解吸效率,同时可以对气态样品进行完全萃取(Exhaustive)。


图1:动态捕集针Needle Trap


Q
A
&

Q1

关于VOCs吸附剂选择,哪一种吸附剂是最好的?

分析物的性质千千万万,吸附剂有一定的选择性,没有“最好”,只有“最合适”。

对于VOCs的采集,主要依赖于吸附剂填料的选择,决定了是否有更好的吸附效果。

Q2

应该怎么选择合适的吸附剂类型?

无论是哪种吸附剂都有选择性,可以根据分析物的挥发性、极性、化学特性、基质复杂性来考虑。根据分析物的挥发性选择,越是容易挥发的,需要选择吸附能力强的吸附剂。同时需要考虑极性,根据“相似相容”的原则,极性的化合物选择极性吸附剂,非极性的化合物选择非极性吸附剂。特殊的化学特性,如想对脂肪酸、醇类、胺类等物质进行特殊吸附,应选择特殊聚合物填料。


Q3

吸附剂是如何分类的?

按液体和固体分;按吸附剂类型分;按吸附性与极性分。

按液体和固体分

●   液体吸附剂:聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种非常受欢迎的萃取相,因为他们有很宽的线性范围和吸附等温线。以“吸收”机理(液-液分配)萃取分析物,即分析物进入液体萃取相后,分析物分子会扩散到整个涂层;

●   固体吸附剂:Tenax TA、DVB等,以“吸附”机理萃取,因吸附剂颗粒结构非常紧密,吸附作用只发生在吸附剂的多孔表面。


按吸附剂类型分

●   多孔有机聚合物:Tenax TA,DVB等

●   石墨化碳黑:Carbonpack X

●   碳分子筛:Carboxen1000,Carboxen1016等

 

按吸附性与极性分

●   Carboxen 1000:C2至C6(强吸附剂)

●   Carbopack X:C3至C8(中等强度吸附剂)

●   Tenax:C6至C26(弱吸附剂)

●   DVB:C 7至C 20(弱吸附剂,极性相对高)

●   PDMS:C4至C16(弱吸附剂,最低极性)


Q4

常见都有哪些吸附剂类型及其性能如何?

选择吸附剂类型时,除了考虑分析物的特性以外,还需要考虑吸附剂的吸附容量,脱附性能,热稳定性,亲水性等性能。


常见吸附剂

小编为大家汇总了以下几种常见的吸附剂类型:

1

Tenax TA

Tenax TA:是一种2,6-二苯呋喃多孔聚合物,具有脱附残留低、基线稳定、热稳定性强、疏水性、低检出限的吸附剂,广泛应用于气体、液体和固体中的C6-C26挥发性物质或半挥发性物质的捕集。

●   粒径:60-80目

●   表面积35m²/g;

●   最高脱附温度:300℃


2

Carboxen1000

Carboxen1000:碳分子筛,是聚合物前体热解后保留的多孔碳骨架,具有高表面积、吸附性能强、疏水性的球状颗粒,对C2-C5的短链分析物具有极好的性能。

●   粒径:60-80 目

●   表面积:1200 m²/g

●   最高脱附温度:330℃


3

Carboxen1016

Carboxen1016:碳分子筛,Carboxen1016是Supelco公司新开发的吸附剂,在各个领域都表现地十分出色,用于吸附C5/C6-C14的化合物

●  粒径:60-80 目

●  表面积:75 m²/g

●  最高脱附温度:330℃

4

DVB

DVB:是一种二乙烯基苯的聚合物,常和PDMS等吸附剂复合,被广泛应用于VOC的萃取涂层,用于分析C7-C20的非极性化合物。


5

PDMS

PDMS:聚二甲基硅氧烷,在气相色谱中得到广泛应用,属于非极性的液体吸附剂,主要以吸收机理(液-液分配)萃取分析物。


吸附剂类型

吸附性

极性

化合物挥发范围

Tenax TA

弱吸附剂

非极性

C7-C20

PDMS

弱吸附剂

非极性,极性最低

C4-C16

DVB

弱吸附剂

非极性,极性相对PDMS高

C7-C20

Carbopack X

中等吸附剂

/

C3-C8

Carboxen1016

中等吸附剂

/

C5/C6-C14

Carboxen1000

强吸附剂

/

C2- C5

表1:常见吸附剂汇总


常用的NTD吸附剂搭配

动态捕集针的吸附剂类型组合灵活,可以相互复合三种不同的商用填料,涵盖更广的吸附范围,从而实现宽沸点范围(30-250℃)和更宽极性范围的化合物。最常见的组合为Tenax TA(弱吸附剂)&Carbopack X或Carboxen1016(中等吸附剂)&Carboxen1000(强吸附剂),对整个沸点范围内的挥发物有更好的萃取效果。


以下是常用的NTD吸附剂搭配:

(点击查看大图)

表2:NTD捕集针适用范围



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