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溶液中有机物分析表征

溶液中有机物分析表征1主要内容1.常用有机物表征方法2.有机物分离方法3.WR最新难降解有机物研究进展4.沼液相关研究进展主要内容2常用有机物表征方法2.简单、单一、未(已)知物1.复杂、混合、未(已)知物宏观分析:COD,MW,FT-IR,NMR,UV,亲疏水性等分离:GC,LC,SEC,IC,SPE分析方法FT-IR,MS,NMR等常用有机物表征方法2.简单、单一、未(已)1.复杂、混合、未3MWdistributionanalysisMW

distributionanalysishasbeenextensivelyapplied

towastewatersamples,andissuitabletobeusedasafirststep

inanalyzingcomplexsamples.Sizedistributionanalysishasbeen

widelyused,normallycarriedoutusingultrafiltration(UF)or

sizeexclusionchromatography(SEC).UFmolecularweightcut-offs:1kDa,3kDa,5kDa,10kDa,100kDa,300kDaMWdistributionanalysisMWdis4SECisusefulforMWscreeningof

samplesbeforeusingUFtoobtaintheseparatedsamplefor

analysis.Thereare

alsosomedrawbacks:thechemicalinteraction

betweenthecolumnmaterials,thesolvent,andthe

organiccompoundsinSECcanoverestimate/underestimate

theMWprofile.Anotherdisadvantage

isthatthepeaksfromSECcanbeverydifficulttodifferentiate

betweeninsomesamples.SECisusefulforMWscreening5GPCiswhenthe

mobilephaseisanorganicsolvent,andGFCwhenthemobile

phaseisaqueous.gel-filtration-chromatography(GFC)gel-permeationchromatography(GPC)SECGPCiswhenthemobilephasei6UFismoresuitableforidentificationofcompounds,sincelargeamountsofthesamplecanbe

recoveredforfurthercharacterization.InUF,therearealsomany

factorssuchasmembraneporesizedistribution,sample

temperature,stirredcellpressure,pH,andmembranematerials

thatcaninfluencethetransportoforganicsthroughthe

membranes.UFismoresuitableforidenti7按照Alexetal.提出的有机碳物理尺寸概念,有机碳可分为颗粒有机碳(Particulateorganiccarbon,POC)、胶体有机碳(Colloidalorganiccarbon,COC)、微胶体有机碳(Finecolloidalorganiccarbon,FCOC)和溶解性有机碳(Dissolvedorganiccarbon,DOC)。POC能通过1.2μm滤膜但0.45μm滤膜截留;COC能通过0.45μm滤膜但被0.1μm滤膜截留;FCOC能通过0.1μm滤膜但被0.025μm滤膜截留;DOC能通过0.025μm滤膜。同济-有机物分析方法课件8Evaluationofon-sitebiologicaltreatmentforlandfillleachates

anditsimpact:Asizedistributionstudy(WR)Evaluationofon-sitebiologic9Evaluationofon-sitebiologicaltreatmentforlandfillleachates

anditsimpact:Asizedistributionstudy(WR)Evaluationofon-sitebiologic10HPLC+SECcolumn:Thisseparationmethodwaseffectiveinrevealingthesimilaritiesanddifferencesbetweenmicrobialproductsfromtwodifferentactivatedsludgeplants,anddemonstratingthegenerationanddegradationofcompounds.Analyticalmethodsforsolublemicrobialproducts(SMP)andextracellularpolymers(ECP)inwastewatertreatmentsystems:Areview(WR)HPLC+SECcolumn:11HydrolysisofhighMWcompoundsForlowMWcompounds,GC-MScanbe

usedforidentificationbymatchingwithexistinglibraries.ForhighMWcompoundsitismorecomplicated.ThereisnoeasymethodtoidentifyhighMWcompoundsincomplex

tein/carbohydratesaminoacidsandmonosaccharideGC-MSHydrolysis:acidichydrolysis,microwaveradiationinducedhydrolysis,alkalinehydrolysis,andenzymatichydrolysishydrolysisHydrolysisofhighMWcompound12ProteinanalysisLowrymethodexcitation-emissionmatrixspectroscopy(EEM)resonancelights

cattering(共振光散射)proteomics(蛋白质组)ion-exchangechromatographyProteinanalysisLowrymethod13Multi-dimensionalproteinidentificationtechnology(MudPIT)isbecomingaprevalentproteomicapproachduetoitshigh-throughput

separationsandaccuratemassdetection.In-solutiondigestioninvolvessimultaneousdigestionofhundredsorthousandsofproteins.(HPLC+tandemMS)Exploringhumanplasmaproteomestrategies:Highefficiency

in-solutiondigestionprotocolformulti-dimensionalprotein

identificationtechnology(JournalofChromatographyA)同济-有机物分析方法课件14LowrymethodReaction:Cu2++peptidebonds(肽键)(pH>7)Shortcoming:Proteinsareeasytodegrademonopeptides,polypeptides,and/orotherorganicpolymers,sotheidentificationof“proteins”isverylikelytobeanoverestimation.Theresultshouldbeconfirmedwithaproteomicstudy,orionexchangechromatography.Lowrymethod15ProteomicsProteomicsisthelarge-scalestudyofproteins,particularl

theirstructureandfunction.Steps:1.fractionationand/orproteinconcentration2.digestion3.separation(HPLC)4.detection(MS)However,thereisascarcityofproteomicstudiesappliedtoaerobicandanaerobicbiologicaltreatmentsystems.Proteomics16CarbohydrateanalysistitrationgravimetriccolorimetricenzymaticchromatographicCarbohydrateanalysistitration17ColorimetricuseAnthroneandPhenol-SulfuricAcidforquantificationofcarbohydratesChromatographicmethodsarealternativetechniquesfor

analyzingmonosaccharides(单糖)andoligosaccharides(多糖).Carbohydratescanbeseparatedbasedontheirdifferentialadsorptioncharacteristics.Thereareseveraltypesofcolumns

whichcanbeusedfortheanalysisofsugars,suchas

ion-exchange,amino,andreversed-phasecolumnsColorimetricuseAnthroneand18Usingaresonancelight-scatteringtechniquelowconcentrationofproteinsandcarbohydratescanbedetermined.CongoredandNeutralreddyeswereusedforthedeterminationofproteinsandcarbohydrates,respectively.Usingaresonancelight-scatte19UV-VisspectrometryHumicsubstancesin

bioreactoreffluentswerecharacterizedbyhavingahighdegree

ofaromaticity.specificUVA:TheratioofUVabsorbanceat254nmandtheDOCofthesample.Thisrepresentsameasureofaromaticityoftheorganicsinthesample.ResearchershavehaveusedspecificUVAtoevaluatethearomaticityofSMPsandECPsdandsuggestedthataromaticitycanincreaseafteranaerobictreatment.UV-VisspectrometryHumicsubst20Fluorescenceexcitation-emissionmatrix

spectroscopy(EEM)EEMhasbeenappliedasasubstituteforsomechemical

analysistoidentifycompoundsinthesamplebycomparing

theirEEMspectralfingerprints.EachEEMpresentsspectralinformationaboutthechemicalcompositionofthe

samples.EEMtechniquecanonlydetectfluorescence

activecompounds,whereasothercomponentssuchaspolysaccharides

werenotdetectableFluorescenceexcitation-emissi21Fouriertransforminfraredspectrometry(FTIR)FTIRhasbeenusedtodeterminethefunctional

groupsoforganicmatter,andtopredictthemajorcomponents

inwastewatertreatmentsystems.Butisnotsuitableforcompoundidentification.ItisnoteasytouseFTIRasaquantitativeanalyticaltechniqueduetothedifficultiesrelatedtosamplepreparation.Fouriertransforminfraredspe22NMRNMR可检测的核素有很多,如1H、13C、15N、19F、23Na、31P等。由于大多数药物都含有质子,最常用的是1H-NMR和13C-NMR。对于一些含有氟、磷等原子的化合物,可借助于19F谱、31P谱为研究手段。

通过化学位移及其峰面积等可以得到相应的官能团、化学键信息。NMRNMR可检测的核素有很多,如1H、13C、15N、192313C-NMR图谱Characteristictransformationofhumicacidduring

photoelectrocatalysisprocessanditssubsequent

disinfectionbyproductformationpotential(WR)13C-NMR图谱Characteristictransf24DOMfractionDOMfraction25Effectiveremovalofeffluentorganicmatter(EfOM)

frombio-treatedcokingwastewaterbyarecyclable

aminatedhyper-cross-linkedpolymer(WR)Effectiveremovalofeffluent26Contributionofeffluentorganicmatter(EfOM)to

ultrafiltration(UF)membranefouling:Isolation,

characterization,andfoulingeffectofEfOM

fractions(WR)Contributionofeffluentorgan27有机物提纯、分离方法固相萃取毛细管电泳超临界流体色谱有机物提纯、分离方法固相萃取28固相萃取(SPE)

固相萃取是采用用固体物质作为萃取剂,采用高效、高选择性的固定相进行萃取的样品预处理技术。

SPE是一种吸附剂萃取,样品通过填充吸附剂的一次性萃取柱,分析物和杂质被保留在柱上,然后分别用选择性溶剂去除杂质,洗脱出分析物,从而达到分离的目的。SPE的分离模式主要取决于填充剂的类型和溶剂的性质。固相萃取(SPE)固相萃取是采用用固体物质作为萃取剂,29

SPE柱的填料粒径(>40µm)要比HPLC填料(3~10µm)大。由于短的柱床和大的粒径,SPE柱效比HPLC色谱柱低得多。因此,用SPE只能分开保留性质有很大差别的化合物,且SPE柱是一次性使用。SPE柱的填料粒径(>40µm)要比HPLC填料(330一个完整的固相萃取步骤包括固相萃取柱的预处理、上样、洗去干扰物质、洗脱及收集分析物四个步骤。一个完整的固相萃取步骤包括固相萃取柱的预处理、上样、洗去干扰31毛细管电泳一、毛细管区带电泳(CZE)capillaryzoneelectrophoresis二、胶束电动毛细管色谱(MEKC)micelleelectrokineticchromatography三、毛细管凝胶电泳(CGE)capillarygelelectrophoresis四、毛细管电色谱(CEC)capillaryelectrochromatography毛细管电泳一、毛细管区带电泳(CZE)32毛细管区带电泳

带电粒子的迁移速度=电泳和电渗流速度的矢量和。正离子:两种效应的运动方向一致,在负极最先流出;中性粒子:无电泳现象,受电渗流影响,在阳离子后流出;

阴离子:两种效应的运动方向相反;ν电渗流>ν电泳时,阴离子在负极最后流出,在这种情况下,不但可以按类分离,同种类离子由于差速迁移被相互分离。这是最基本、应用广的分离模式;毛细管区带电泳带电粒子的迁移速度=电泳和电渗流速度的33

1.缓冲溶液中加入离子型表面活性剂,其浓度达到临界浓度,形成一疏水内核、外部带电的胶束。

在电场力的作用下,胶束在柱中移动。胶束电动毛细管色谱1.缓冲溶液中加入离子型表面活性剂,其浓度达到临界浓342.电泳流和电渗流的方向相反,且u电渗流>u电泳,负电胶束以较慢的速度向负极移动;3.中性分子在胶束相和溶液(水相)间分配,疏水性强的组分与胶束结合的较牢,流出时间长;4.可用来分离中性物质,扩展了高效毛细管电泳的应用范围;5.色谱与电泳分离模式的结合。2.电泳流和电渗流的方向相反,且u电渗流>u电泳,负35毛细管凝胶电泳

将聚丙烯酰胺等在毛细管柱内交联生成凝胶。其具有多孔性,类似分子筛的作用,试样分子按大小分离。能够有效减小组分扩散,所得峰型尖锐,分离效率高。

蛋白质、DNA等的电荷/质量比与分子大小无关,CZE模式很难分离,采用CGE能获得良好分离,DNA排序的重要手段。特点:抗对流性好,散热性好,分离度极高。无胶筛分技术:采用低粘度的线性聚合物溶液代替高粘度交联聚丙烯酰胺。柱便宜、易制备。毛细管凝胶电泳将聚丙烯酰胺等在毛细管柱内交联生成凝胶36毛细管电色谱将细粒径固定相填充到毛细管中或在毛细管内壁键合固定相,毛细管两端施加高电压,以电渗流驱动操作缓冲液。它也包含了电泳和色谱两种机制,溶质根据它们在流动相和固定相中的分配系数不同和自身淌度的差异得以分离。整合了毛细管电泳与微径液相色谱的优点,大大提高了样品的分离能力,代表了分析学界高效微分离的趋势,尤其适用于复杂生物及化学体系的研究。毛细管电色谱将细粒径固定相填充到毛细管中或在毛细管内壁键合固37超临界流体色谱与高效液相色谱法比较实验证明SFC法的柱效一般比HPLC法要高:当平均线速度为0.6cm·S-1时,SFC法的柱效可为HPLC法的3倍左右,在最小板高下载气线速度是4倍左右;因此SFC法的分离时间也比HPLC法短。这是由于流体的低粘度使其流动速度比HPLC法快,有利于缩短分离时间。超临界流体色谱与高效液相色谱法比较38

与气相色谱法比较

出于流体的扩散系数与粘度介于气体和液体之间,因此SFC的谱带展宽比GC要小;另外,SFC中流动相的作用类似LC中流动相,流体作流动相不仅载带溶质移动,而且与溶质会产生相互作用力,参与选择竞争。

如果我们把溶质分子溶解在超临界流体看作类似于挥发,这样,大分子物质的分压很大,因此可应用比GC低得多的温度,实现对大分子物质、热不稳定性化合物、高聚物等的有效分离。与气相色谱法比较39

下图描绘了SFC与其他色谱方法测定相对分子质量范围的比较。由图看出SFC比起GC法测定相对分子质量的范围要大出好几个数量级,基本与LC法相当。下图描绘了SFC与其他色谱方法测定相对分子质量范围的比较。40超临界流体色谱的应用

超临界流体色谱法被广泛应用于糖类、蛋白质、氨基酸、天然产物、药物、表面活性剂、高聚物、多聚物、农药、炸药和火箭推进剂等物质的分离和分析。超临界流体色谱的应用超临界流体色谱法被广泛应用于糖类、蛋41WR中难降解有机物研究NumTitleContent1Removalofmicropollutantsduringtertiarywastewatertreatmentbybiofiltration:Roleofnitrifiersandremovalmechanisms反硝化细菌处理微污染2Treatmentofoliveoilmillwastewaterbycombinedprocesselectro-Fentonreactionandanaerobicdigestion电芬顿与厌氧消化处理油厂废水3Textilewastewatertreatment:Aerobicgranularsludgevsactivatedsludgesystems好氧颗粒污泥与活性污泥处理印染废水的对比4Biogenicmetalsfortheoxidativeandreductiveremovalofpharmaceuticals,biocidesandiodinatedcontrastmediainapolishingmembranebioreactor膜反应器氧化还原处理制药等废水5Solarphotocatalyticoxidationofrecalcitrantnaturalmetabolicby-productsofamoxicillinbiodegradation先用微生物处理AMX,代谢产物没有了抗菌性,但依然难降解,后采取光催化方式去除副产物。WR中难降解有机物研究NumTitleContent1Rem42NumTitleContent1Newchlorinatedamphetamine-type-stimulantsdisinfection-by-productsformedduringdrinkingwatertreatment自来水消毒中产生的新的副产物2Treatmentofmunicipalsolidwasteleachateusingasubmergedanaerobicmembranebioreactoratmesophilicandpsychrophilic

temperatures:AnalysisofrecalcitrantsinthepermeateusingGC-MS不同温度对SAMBR处理污泥渗滤液的影响及其MS对难降解有机物的分析38.Photooxidationandsubsequentbiodegradabilityofrecalcitranttri-alkylphosphatesTCEPandTBPinwater光催化联合生物方法处理难降解有机物4Characterisationandremovalofrecalcitrantsinreverseosmosisconcentratesfromwaterreclamationplants反渗透浓液中有机物特别是有色及含氮有机物的表征及去除,去除研究了铁、铝絮凝去除及其高级氧化去除。5Ultrasonictreatmentofwatercontaminatedwithibuprofen超声处理含布洛芬的废水NumTitleContent1Newchlorinate4344写在最后成功的基础在于好的学习习惯Thefoundationofsuccessliesingoodhabits44写在最后成功的基础在于好的学习习惯结束语当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的,所以不要放弃,坚持就是正确的。WhenYouDoYourBest,FailureIsGreat,SoDon'TGiveUp,StickToTheEnd演讲人:XXXXXX

时间:XX年XX月XX日

结束语4546写在最后成功的基础在于好的学习习惯Thefoundationofsuccessliesingoodhabits46写在最后成功的基础在于好的学习习惯结束语当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的,所以不要放弃,坚持就是正确的。WhenYouDoYourBest,FailureIsGreat,SoDon'TGiveUp,StickToTheEnd演讲人:XXXXXX

时间:XX年XX月XX日

结束语47溶液中有机物分析表征

溶液中有机物分析表征48主要内容1.常用有机物表征方法2.有机物分离方法3.WR最新难降解有机物研究进展4.沼液相关研究进展主要内容49常用有机物表征方法2.简单、单一、未(已)知物1.复杂、混合、未(已)知物宏观分析:COD,MW,FT-IR,NMR,UV,亲疏水性等分离:GC,LC,SEC,IC,SPE分析方法FT-IR,MS,NMR等常用有机物表征方法2.简单、单一、未(已)1.复杂、混合、未50MWdistributionanalysisMW

distributionanalysishasbeenextensivelyapplied

towastewatersamples,andissuitabletobeusedasafirststep

inanalyzingcomplexsamples.Sizedistributionanalysishasbeen

widelyused,normallycarriedoutusingultrafiltration(UF)or

sizeexclusionchromatography(SEC).UFmolecularweightcut-offs:1kDa,3kDa,5kDa,10kDa,100kDa,300kDaMWdistributionanalysisMWdis51SECisusefulforMWscreeningof

samplesbeforeusingUFtoobtaintheseparatedsamplefor

analysis.Thereare

alsosomedrawbacks:thechemicalinteraction

betweenthecolumnmaterials,thesolvent,andthe

organiccompoundsinSECcanoverestimate/underestimate

theMWprofile.Anotherdisadvantage

isthatthepeaksfromSECcanbeverydifficulttodifferentiate

betweeninsomesamples.SECisusefulforMWscreening52GPCiswhenthe

mobilephaseisanorganicsolvent,andGFCwhenthemobile

phaseisaqueous.gel-filtration-chromatography(GFC)gel-permeationchromatography(GPC)SECGPCiswhenthemobilephasei53UFismoresuitableforidentificationofcompounds,sincelargeamountsofthesamplecanbe

recoveredforfurthercharacterization.InUF,therearealsomany

factorssuchasmembraneporesizedistribution,sample

temperature,stirredcellpressure,pH,andmembranematerials

thatcaninfluencethetransportoforganicsthroughthe

membranes.UFismoresuitableforidenti54按照Alexetal.提出的有机碳物理尺寸概念,有机碳可分为颗粒有机碳(Particulateorganiccarbon,POC)、胶体有机碳(Colloidalorganiccarbon,COC)、微胶体有机碳(Finecolloidalorganiccarbon,FCOC)和溶解性有机碳(Dissolvedorganiccarbon,DOC)。POC能通过1.2μm滤膜但0.45μm滤膜截留;COC能通过0.45μm滤膜但被0.1μm滤膜截留;FCOC能通过0.1μm滤膜但被0.025μm滤膜截留;DOC能通过0.025μm滤膜。同济-有机物分析方法课件55Evaluationofon-sitebiologicaltreatmentforlandfillleachates

anditsimpact:Asizedistributionstudy(WR)Evaluationofon-sitebiologic56Evaluationofon-sitebiologicaltreatmentforlandfillleachates

anditsimpact:Asizedistributionstudy(WR)Evaluationofon-sitebiologic57HPLC+SECcolumn:Thisseparationmethodwaseffectiveinrevealingthesimilaritiesanddifferencesbetweenmicrobialproductsfromtwodifferentactivatedsludgeplants,anddemonstratingthegenerationanddegradationofcompounds.Analyticalmethodsforsolublemicrobialproducts(SMP)andextracellularpolymers(ECP)inwastewatertreatmentsystems:Areview(WR)HPLC+SECcolumn:58HydrolysisofhighMWcompoundsForlowMWcompounds,GC-MScanbe

usedforidentificationbymatchingwithexistinglibraries.ForhighMWcompoundsitismorecomplicated.ThereisnoeasymethodtoidentifyhighMWcompoundsincomplex

tein/carbohydratesaminoacidsandmonosaccharideGC-MSHydrolysis:acidichydrolysis,microwaveradiationinducedhydrolysis,alkalinehydrolysis,andenzymatichydrolysishydrolysisHydrolysisofhighMWcompound59ProteinanalysisLowrymethodexcitation-emissionmatrixspectroscopy(EEM)resonancelights

cattering(共振光散射)proteomics(蛋白质组)ion-exchangechromatographyProteinanalysisLowrymethod60Multi-dimensionalproteinidentificationtechnology(MudPIT)isbecomingaprevalentproteomicapproachduetoitshigh-throughput

separationsandaccuratemassdetection.In-solutiondigestioninvolvessimultaneousdigestionofhundredsorthousandsofproteins.(HPLC+tandemMS)Exploringhumanplasmaproteomestrategies:Highefficiency

in-solutiondigestionprotocolformulti-dimensionalprotein

identificationtechnology(JournalofChromatographyA)同济-有机物分析方法课件61LowrymethodReaction:Cu2++peptidebonds(肽键)(pH>7)Shortcoming:Proteinsareeasytodegrademonopeptides,polypeptides,and/orotherorganicpolymers,sotheidentificationof“proteins”isverylikelytobeanoverestimation.Theresultshouldbeconfirmedwithaproteomicstudy,orionexchangechromatography.Lowrymethod62ProteomicsProteomicsisthelarge-scalestudyofproteins,particularl

theirstructureandfunction.Steps:1.fractionationand/orproteinconcentration2.digestion3.separation(HPLC)4.detection(MS)However,thereisascarcityofproteomicstudiesappliedtoaerobicandanaerobicbiologicaltreatmentsystems.Proteomics63CarbohydrateanalysistitrationgravimetriccolorimetricenzymaticchromatographicCarbohydrateanalysistitration64ColorimetricuseAnthroneandPhenol-SulfuricAcidforquantificationofcarbohydratesChromatographicmethodsarealternativetechniquesfor

analyzingmonosaccharides(单糖)andoligosaccharides(多糖).Carbohydratescanbeseparatedbasedontheirdifferentialadsorptioncharacteristics.Thereareseveraltypesofcolumns

whichcanbeusedfortheanalysisofsugars,suchas

ion-exchange,amino,andreversed-phasecolumnsColorimetricuseAnthroneand65Usingaresonancelight-scatteringtechniquelowconcentrationofproteinsandcarbohydratescanbedetermined.CongoredandNeutralreddyeswereusedforthedeterminationofproteinsandcarbohydrates,respectively.Usingaresonancelight-scatte66UV-VisspectrometryHumicsubstancesin

bioreactoreffluentswerecharacterizedbyhavingahighdegree

ofaromaticity.specificUVA:TheratioofUVabsorbanceat254nmandtheDOCofthesample.Thisrepresentsameasureofaromaticityoftheorganicsinthesample.ResearchershavehaveusedspecificUVAtoevaluatethearomaticityofSMPsandECPsdandsuggestedthataromaticitycanincreaseafteranaerobictreatment.UV-VisspectrometryHumicsubst67Fluorescenceexcitation-emissionmatrix

spectroscopy(EEM)EEMhasbeenappliedasasubstituteforsomechemical

analysistoidentifycompoundsinthesamplebycomparing

theirEEMspectralfingerprints.EachEEMpresentsspectralinformationaboutthechemicalcompositionofthe

samples.EEMtechniquecanonlydetectfluorescence

activecompounds,whereasothercomponentssuchaspolysaccharides

werenotdetectableFluorescenceexcitation-emissi68Fouriertransforminfraredspectrometry(FTIR)FTIRhasbeenusedtodeterminethefunctional

groupsoforganicmatter,andtopredictthemajorcomponents

inwastewatertreatmentsystems.Butisnotsuitableforcompoundidentification.ItisnoteasytouseFTIRasaquantitativeanalyticaltechniqueduetothedifficultiesrelatedtosamplepreparation.Fouriertransforminfraredspe69NMRNMR可检测的核素有很多,如1H、13C、15N、19F、23Na、31P等。由于大多数药物都含有质子,最常用的是1H-NMR和13C-NMR。对于一些含有氟、磷等原子的化合物,可借助于19F谱、31P谱为研究手段。

通过化学位移及其峰面积等可以得到相应的官能团、化学键信息。NMRNMR可检测的核素有很多,如1H、13C、15N、197013C-NMR图谱Characteristictransformationofhumicacidduring

photoelectrocatalysisprocessanditssubsequent

disinfectionbyproductformationpotential(WR)13C-NMR图谱Characteristictransf71DOMfractionDOMfraction72Effectiveremovalofeffluentorganicmatter(EfOM)

frombio-treatedcokingwastewaterbyarecyclable

aminatedhyper-cross-linkedpolymer(WR)Effectiveremovalofeffluent73Contributionofeffluentorganicmatter(EfOM)to

ultrafiltration(UF)membranefouling:Isolation,

characterization,andfoulingeffectofEfOM

fractions(WR)Contributionofeffluentorgan74有机物提纯、分离方法固相萃取毛细管电泳超临界流体色谱有机物提纯、分离方法固相萃取75固相萃取(SPE)

固相萃取是采用用固体物质作为萃取剂,采用高效、高选择性的固定相进行萃取的样品预处理技术。

SPE是一种吸附剂萃取,样品通过填充吸附剂的一次性萃取柱,分析物和杂质被保留在柱上,然后分别用选择性溶剂去除杂质,洗脱出分析物,从而达到分离的目的。SPE的分离模式主要取决于填充剂的类型和溶剂的性质。固相萃取(SPE)固相萃取是采用用固体物质作为萃取剂,76

SPE柱的填料粒径(>40µm)要比HPLC填料(3~10µm)大。由于短的柱床和大的粒径,SPE柱效比HPLC色谱柱低得多。因此,用SPE只能分开保留性质有很大差别的化合物,且SPE柱是一次性使用。SPE柱的填料粒径(>40µm)要比HPLC填料(377一个完整的固相萃取步骤包括固相萃取柱的预处理、上样、洗去干扰物质、洗脱及收集分析物四个步骤。一个完整的固相萃取步骤包括固相萃取柱的预处理、上样、洗去干扰78毛细管电泳一、毛细管区带电泳(CZE)capillaryzoneelectrophoresis二、胶束电动毛细管色谱(MEKC)micelleelectrokineticchromatography三、毛细管凝胶电泳(CGE)capillarygelelectrophoresis四、毛细管电色谱(CEC)capillaryelectrochromatography毛细管电泳一、毛细管区带电泳(CZE)79毛细管区带电泳

带电粒子的迁移速度=电泳和电渗流速度的矢量和。正离子:两种效应的运动方向一致,在负极最先流出;中性粒子:无电泳现象,受电渗流影响,在阳离子后流出;

阴离子:两种效应的运动方向相反;ν电渗流>ν电泳时,阴离子在负极最后流出,在这种情况下,不但可以按类分离,同种类离子由于差速迁移被相互分离。这是最基本、应用广的分离模式;毛细管区带电泳带电粒子的迁移速度=电泳和电渗流速度的80

1.缓冲溶液中加入离子型表面活性剂,其浓度达到临界浓度,形成一疏水内核、外部带电的胶束。

在电场力的作用下,胶束在柱中移动。胶束电动毛细管色谱1.缓冲溶液中加入离子型表面活性剂,其浓度达到临界浓812.电泳流和电渗流的方向相反,且u电渗流>u电泳,负电胶束以较慢的速度向负极移动;3.中性分子在胶束相和溶液(水相)间分配,疏水性强的组分与胶束结合的较牢,流出时间长;4.可用来分离中性物质,扩展了高效毛细管电泳的应用范围;5.色谱与电泳分离模式的结合。2.电泳流和电渗流的方向相反,且u电渗流>u电泳,负82毛细管凝胶电泳

将聚丙烯酰胺等在毛细管柱内交联生成凝胶。其具有多孔性,类似分子筛的作用,试样分子按大小分离。能够有效减小组分扩散,所得峰型尖锐,分离效率高。

蛋白质、DNA等的电荷/质量比与分子大小无关,CZE模式很难分离,采用CGE能获得良好分离,DNA排序的重要手段。特点:抗对流性好,散热性好,分离度极高。无胶筛分技术:采用低粘度的线性聚合物溶液代替高粘度交联聚丙烯酰胺。柱便宜、易制备。毛细管凝胶电泳将聚丙烯酰胺等在毛细管柱内交联生成凝胶83毛细管电色谱将细粒径固定相填充到毛细管中或在毛细管内壁键合固定相,毛细管两端施加高电压,以电渗流驱动操作缓冲液。它也包含了电泳和色谱两种机制,溶质根据它们在流动相和固定相中的分配系数不同和自身淌度的差异得以分离。整合了毛细管电泳与微径液相色谱的优点,大大提高了样品的分离能力,代表了分析学界高效微分离的趋势,尤其适用于复杂生物及化学体系的研究。毛细管电色谱将细粒径固定相填充到毛细管中或在毛细管内壁键合固84超临界流体色谱与高效液相色谱法比较实验证明SFC法的柱效一般比HPLC法要高:当平均线速度为0.6cm·S-1时,SFC法的柱效可为HPLC法的3倍左右,在最小板高下载气线速度是4倍左右;因此SFC法的分离时间也比HPLC法短。这是由于流体的低粘度使其流动速度比HPLC法快,有利于缩短分离时间。超临界流体色谱与高效液相色谱法比较85

与气相色谱法比较

出于流体的扩散系数与粘度介于气体和液体之间,因此SFC的谱带展宽比GC要小;另外,SFC中流动相的作用类似LC中流动相,流体作流动相不仅载带溶质移动,而且与溶质会产生相互作用力,参与

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