O apoio financeiro foi fornecido pelo Departamento de Homeland Security and Direcção Ciência Tecnologia.

1. Instrumento Preparação <ol><li> Assegurar o instrumento, forno, e um detector são a RT. Desligue o fluxo de gás para a entrada e um detector. </li><li> Remover o TDS da GC. Consulte o manual do usuário do fabricante para o procedimento específico do instrumento. </li><li> Remova o adaptador TDS da entrada CIS e retire o forro da CEI. </li><li> Inspecione a entrada CIS para partículas e detritos, enquanto o forro é removido. Limpar todos os detritos visível com ar comprimido, ou de preferência de azoto. </li><li> Coloque uma nova ponteira de grafite para um novo forro CIS usando a ferramenta e as instruções do fabricante prevista ponteira-para-liner vinculativo. </li><li> Insira o forro com a ponteira de grafite ligado no SIA. Substitua o adaptador TDS e re-montar o TDS. </li><li> Retirar uma nova coluna da embalagem e remover a protecção de silicone a partir das extremidades da coluna. </li><li> Inserir uma porca e um ferrolho em cada extremidade da coluna. Use uma porca detector ECD e ferrule por uma das extremidades da coluna e uma ponteira de CEI para a extremidade oposta da coluna. </li><li> Utilizando uma ferramenta de corte cerâmica coluna, remover cerca de 10 cm de cada extremidade da coluna. Assegurar que as porcas e virolas permanecem na coluna, mas para longe da extremidade da coluna para evitar o entupimento e detritos. </li><li> Fixe a coluna no forno usando as instruções do fabricante do instrumento. Inserir a coluna na entrada. Ligar a outra extremidade da coluna para a porta do detector. A profundidade de inserção é específico para instrumento, de entrada, e detector de fabricante. Consulte o manual do usuário e as especificações para a profundidade exata inserção coluna. NOTA: A pré-cozer pode ser necessário para a coluna antes de ligar a extremidade oposta da coluna para as portas do detector. Consulte a documentação da coluna e fabricante do instrumento para determinar se uma pré-assar é necessária. </li><li> Gentilmente mão-aperte as porcas e anilhas em suas respectivas portas para a entrada e detector. Usando uma chave, aperte wiª cerca de um quarto de volta de rotação as porcas e anilhas. Muita força ou aperto excessivo pode danificar os fios, causando vazamentos ou a coluna de quebrar e entupir. </li><li> Asse o TDS, de entrada, coluna e detector. A cozer típico fora consiste em definir a temperatura para todas as zonas até um pouco abaixo da temperatura máxima (tipicamente 300 ° C), enquanto que flui gás de transporte, pelo menos, 2 horas. </li><li> Arrefecer todas as zonas e aperte todas as porcas e anilhas para garantir uma operação livre de vazamentos. Aquecimento e resfriamento durante a cozer fora, vai fazer com que as porcas e anilhas para soltar, que pode apresentar vazamentos. </li><li> Carregar ou recarregar, o método instrumento utilizando a interface do software. Verifique as temperaturas corretas e vazões foram alcançados. Instrumentação está pronto para análise. </li></ol> 2. Preparação de Normas <ol><li> Remover 1.000 ng mL -1 3,4-DNT, 10.000 ng mL -1 TNT, e 10.000 ng mL -1 de RDXcongelador ou geladeira e deixe as três soluções de ações para alcançar RT. </li><li> Dispensar 100 l de estoque 1.000 ng mL -1 3,4-DNT e adicionar 900 mL de acetonitrilo em uma amostra frasco âmbar. </li><li> Pipetar 100 l de 100 ng mL -1 de 3,4-dinitrotolueno do Passo 2.2 e adicionar 900 mL de acetonitrilo para um frasco de amostra de cor âmbar. </li><li> Dispensar 150 ul de 10 ng mL -1 de 3,4-dinitrotolueno do Passo 2.3 e 4,850 mL de acetonitrilo para um frasco de amostra de cor âmbar. Este é o padrão interno para a deposição de líquido direto. </li><li> Dispensar 100 l de estoque 10.000 ng mL -1 solução TNT, 100 l de estoque 10.000 ng mL -1 solução RDX, e 800 ul de acetonitrilo em uma amostra frasco âmbar. </li><li> Dispensar 100 l de 1.000 ng mL -1 TNT e RDX solução no Passo 2.5 e 900 mL de acetonitrilo em uma amostra frasco âmbar. </li><li> Dispensar 100 l deo de 100 ng mL -1 solução TNT e RDX do Passo 2.6 e 900 mL de acetonitrilo para um frasco de amostra de cor âmbar. </li><li> Pipetar 100 l de 10 ng mL -1 TNT e RDX solução do Passo 2.7 e 900 mL de acetonitrilo para um frasco de amostra de cor âmbar. Isso cria a 1,0 ng TNT/1.0 RDX mL -1 padrão solução pronta para a deposição de líquido directo para tubos de amostra. </li><li> Dispensar 60 ul do ng mL -1 solução 10 no Passo 940 e 2,7 mL de acetonitrilo para um frasco de amostra de cor âmbar. Isso cria a 0,6 ng TNT/0.6 RDX mL -1 padrão solução pronta para a deposição de líquido directo para tubos de amostra. </li><li> Dispensar 40 ul do ng mL -1 solução 10 no Passo 960 e 2,7 mL de acetonitrilo para um frasco de amostra de cor âmbar. Isso cria a 0,4 ng TNT/0.4 RDX mL -1 padrão solução pronta para a deposição de líquido directo para tubos de amostra. </li><li> Dispensar 20 ul dos 10ng mL -1 solução no passo 2.7 e 980 mL de acetonitrilo para um frasco de amostra de cor âmbar. Isso cria a 0,2 ng TNT/0.2 RDX mL -1 padrão solução pronta para a deposição de líquido directo para tubos de amostra. </li><li> Pipetar 100 l de a 1,0 ng mL -1 solução no passo 2.8 e 900 mL de acetonitrilo para um frasco de amostra de cor âmbar. Isso cria a 0,1 ng TNT/0.1 RDX mL -1 padrão solução pronta para a deposição de líquido directo para tubos de amostra. </li></ol> 3. Coleta de Amostras <ol><li> Conectar um tubo de amostra de dessorção térmica cheio de sorvente a uma bomba de amostra ou equipamento semelhante utilizando um pequeno pedaço de tubo de silicone flexível. Uma seta vermelha é fornecida sobre os tubos de amostra que indicam a direcção do fluxo de ar para a amostra de adsorção, e que se encontra virada na direcção da tubagem de silicone de bomba e de amostra. </li><li> Anexar um medidor de caudal de êmbolo para o tubo de amostra na extremidade oposta a partir da amostra de pump ligada no passo 3.1. Ajuste a velocidade de fluxo da bomba de amostra, ou equipamento similar, de tal modo que a taxa de fluxo é de cerca de 100 ml min -1 através do tubo de amostra de acordo com as leituras do medidor de caudal de êmbolo. A vazão deve ser definida para ± 5,0 ml min -1 de 100 ml min -1 ponto desejado set. </li><li> Desligue o medidor de caudal de êmbolo a partir do tubo de amostra e desligar temporariamente a bomba da amostra, mas deixam o tubo de amostra, ligado à bomba. A bomba de amostra será reativada para começar a coleta de amostras. O tubo de amostra está pronta para a coleção. </li><li> Colocar o tubo de ensaio com a bomba da amostra ainda, ligado à corrente de vapor de explosivos. A fonte de vapor poderia ser o espaço da cabeça acima de uma amostra sólida, num ambiente aberto, ou uma variedade de sistemas de vaporização de analitos. </li><li> Definir um temporizador com base nos tempos de amostragem aproximados listadas na Tabela 2. Os tempos de amostragem são listados como uma orientação geral baseada na suspected concentração de material na fase de vapor. Estes tempos de amostragem, com uma taxa de fluxo de 100 ml min -1, geralmente, irá produzir uma massa no centro da curva de calibração, o que é ideal para a quantificação. </li><li> Ative a bomba de amostra e iniciar o temporizador. Aguarde até que o cronômetro parou e desligou a bomba da amostra. Desligue o tubo de amostra a partir da bomba e colocá-lo na embalagem fornecida com o tubo de amostra. Tampe o tubo e armazenar para análise. </li><li> Registre o número de série único estampado em cada tubo de amostra, o tempo de amostra, ea taxa de fluxo para o tubo de amostra em um caderno de laboratório. Estes valores serão importantes para a quantificação. </li></ol> 4. Curva de Calibração Geração <ol><li> Pipetar 5,0 mL da solução padrão diretamente na fritas de vidro de, um tubo de amostra utilizada condicionado. Segure o tubo de amostra e pipeta na posição vertical com a mão enluvada durante a deposição. </li><li> Repita o passo 4.1 para cada uma das seis Calibragn padrões em três tubos de amostras diferentes. </li><li> Depósito 5 ul da 0,3 ng mL -1 3,4-DNT em cada um dos tubos, bem. </li><li> Permita que os tubos de dezoito amostras (três por concentração da solução, seis concentrações de solução) para sentar-se à temperatura ambiente por pelo menos 30 min para evaporar o solvente. </li><li> Utilizar o amostrador automático vinte tubo e o método de TNT e RDX TDS-CIS-GC-ECD anteriormente descrito para executar e analisar todos os dezoito tubos S / N. 24,25 Um resumo dos parâmetros TDS-CIS-GC-ECD para o método é fornecida na Tabela 1. </li><li> Integrar os picos associados com 3,4-dinitrotolueno, TNT e RDX no cromatograma para cada um dos tubos de amostra dezoito. O 3,4-dinitrotolueno, TNT e RDX picos irá ocorrer em cerca de 4,16, 4,49 e 4,95 minutos, respectivamente. </li><li> Note-se a 3,4-dinitrotolueno, TNT e RDX áreas de pico de cada um dos dezoito tubos, juntamente com a massa correspondente de TNT e RDX que foi depositada sobre o tubo de amostra numa folha de cálculo e laboratornotebook y. </li><li> Normalizar as áreas de pico, tanto para TNT e RDX dividindo cada área do pico pela área do pico de 3,4-DNT. Faça isso para todos os dezoito tubos. </li><li> Calcule a média eo desvio padrão das áreas de TNT e RDX pico normalizadas para os seis concentrações padrão. </li><li> Traçar a média da área do pico normalizada contra massa de analito presente nos tubos tanto para TNT e RDX. </li><li> Adicionar uma linha de tendência linear tanto para a TNT e RDX pontos de dados. Identificar a inclinação e intercepção y para cada analito. Registre a inclinação, a intercepção e R valor 2 em um notebook planilha e laboratório. </li><li> Colocar os tubos de amostra utilizados num condicionador tubo durante 3 horas a 300 º C e 500 ml min -1 fluxo de azoto. </li></ol> 5. Análise Amostra <ol><li> Depósito 5,0 ul da 0,3 ng mL -1 3,4-DNT em cada um dos tubos de amostra. </li><li> Permitir que os tubos em repouso, à TA, durante pelo menos 30 minutos para evaporar o solvente a partir do empadrão externo. </li><li> Utilizar o amostrador automático vinte tubo e o método de TNT e RDX anteriormente descrito para executar os tubos S / N no TDS 24,25-cis-GC-ECD. Um resumo dos parâmetros de instrumentação para o método de análise é fornecida na Tabela 1. </li><li> Integrar os picos associados com 3,4-dinitrotolueno, TNT e RDX no cromatograma para cada um dos tubos de amostra dezoito. O 3,4-dinitrotolueno, TNT e RDX picos irá ocorrer em cerca de 4,16, 4,49 e 4,95 minutos, respectivamente. </li><li> Note-se a 3,4-DNT, TNT e RDX áreas dos picos para cada um dos tubos de amostra em um notebook planilha e laboratório. </li><li> Utilizar as áreas de pico e da curva de calibração para determinar a concentração de vapor em partes por bilhão em volume (ppb v) para cada analito. Veja Equações 1-4. </li><li> Colocar os tubos de amostra utilizados num condicionador tubo durante 3 horas a 300 º C e 500 ml min -1 fluxo de ar de azoto. </li></ol>

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We have nothing to disclose.

A reprodutibilidade é um atributo essencial para a quantificação de vestígios de vapores explosivos utilizando o método de deposição directa líquido com TDS-CIS-GC-ECD instrumentação, e Desvio Padrão Relativo (RSD) é frequentemente usado como uma métrica para a reprodutibilidade. Temos experimentado RSDs para a reprodutibilidade inter e intra-amostra de aproximadamente 5% para TNT e 10% para RDX. Qualquer RSD acima de 15% é utilizado como um indicador para verificar as fontes comuns de variação que reduz...

Cromatografia Gasosa (GC) é um núcleo de técnica de análise instrumental de Química Analítica e é sem dúvida tão onipresente quanto um prato quente ou equilíbrio em um laboratório de química. Instrumentação GC pode ser utilizado para a preparação, a identificação e quantificação de uma multiplicidade de compostos químicos e podem ser acoplados a uma variedade de detectores, tais como detectores de ionização de chama (FID), detectores foto-ionização (PIDs), detectores de condutividade térmica ( TCDs), detectores de captura de elétrons (ECD) e espectrômetros de massa (MS), dependendo dos analitos, a metodologia e aplicação. As amostras podem ser introduzidas através de uma entrada de grupo / splitless padrão quando se trabalha com soluções para pequenas amostras, enseadas análise headspace especializados, contínuo fase micro-extração (SPME) seringas ou sistemas de dessorção térmica. GC-MS é muitas vezes a técnica padrão usada em aplicações de validação e verificação de técnicas de detecção, alternativas ou emergentes por causa de sua utilidade, flexibilidade,eo poder de identificação com bases de dados estabelecidas químicos e bibliotecas 1 -. 7 GC e sua amostragem relacionada e componentes de detecção é ideal para análises químicas de rotina e mais especializado, desafiando aplicações analíticas. O pedido de análise de interesse crescente para militar, segurança interna, e empresas comerciais é traçar detecção de vapor explosivo, com detecção incluindo a identificação e quantificação. Detecção de vestígios de vapor de explosivo é um desafio único química analítica porque os analitos, tais como 2,4,6-trinitrotolueno (TNT) e ciclotrimetilenetrinitramina (RDX) têm propriedades físicas que os tornam particularmente difíceis de manusear e separado usando mais amplo, a análise química mais genérico metodologias. A pressões relativamente baixas e de vapor (ppm v) concentração sub partes por milhão por volume de vapor saturado, combinadas com coeficientes de atrito relativamente elevado, necessitcomeu protocolos especiais de amostragem, instrumentação e métodos de quantificação 8 -. 12 A GC acoplado a um detector de captura de elétrons (ECD) ou espectrômetro de massa (MS) é um método eficaz para quantificar analitos explosivos, especificamente dinitrotoluene (DNT), TNT e RDX . 6,13 - 17 GC-ECD é particularmente útil para compostos nitro-enérgica devido à sua afinidade relativamente elevada de electrões. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) criou métodos padrão para detecção de analitos explosivo usando GC-ECD e GC-MS, mas estes métodos têm-se centrado em amostras em solução, tais como água subterrânea, e não amostras coletadas na fase de vapor. 2 , 18 - 23 A fim de detectar vapores explosivos, protocolos de amostragem alternativos devem ser utilizados, tais como coleta de vapor com tubos de amostras de dessorção térmica cheia de absorventes, mas a detecção quantitativa continua a ser difícil devido à falta de padrões de vapor de umª métodos de calibração que não conta para tubos de amostras e instrumentação perdas. Recentemente, os métodos de quantificação utilizando sistemas de dessorção térmica com um sistema de entrada arrefecida (TDS-CIS), acoplado a um GC-ECD foram desenvolvidos por TNT e RDX vapores. 24,25 As perdas associadas com a instrumentação TDS-CIS-GC-ECD para traço vapores explosivos foram caracterizados e contabilizados de exemplo curvas de calibração usando um método de deposição direta líquido sobre os tubos de amostras dessorção térmica cheia de absorventes. No entanto, a literatura focada em instrumentação caracterização e desenvolvimento de métodos, mas nunca realmente amostrados, analisados, quantificados ou vapores explosivos, apenas as normas de solução. Aqui, o foco está no protocolo de amostragem e quantificação vapores explosivos. O protocolo e metodologia pode ser expandida para outros analitos e traçar vapores explosivos, como tetranitrato de pentaeritritol (PETN).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="638">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:127px;">Company</td>
			<td style="width:128px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:216px;">2,4,6-Trinitrotoluene (TNT)</td>
			<td style="width:127px;">Accu-Standard</td>
			<td style="width:128px;">M-8330-11-A-10X</td>
			<td>10,000 ng &#956;L-1</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Cyclotrimethylenetrinitramine (RDX)</td>
			<td style="width:127px;">Accu-Standard</td>
			<td style="width:128px;">M-8330-05-A-10X</td>
			<td>10,000 ng &#956;L-1</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:216px;">3,4-Dinitrotoluene (3,4-DNT)</td>
			<td style="width:127px;">Accu-Standard</td>
			<td style="width:128px;">S-22988-01</td>
			<td>1000 ng &#956;L-1</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Tenax&#174; TA Vapor Sample Tubes</td>
			<td style="width:127px;">Gerstel</td>
			<td style="width:128px;">009947-000-00</td>
			<td>Tenax&#174; 60/80</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">CIS4 Liner</td>
			<td style="width:127px;">Gerstel</td>
			<td style="width:128px;">014652-005-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Transfer Line Ferrule</td>
			<td style="width:127px;">Gerstel</td>
			<td style="width:128px;">001805-008-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Inlet Liner Ferrule</td>
			<td style="width:127px;">Gerstel</td>
			<td style="width:128px;">001805-040-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">CIS4 Ferrule</td>
			<td style="width:127px;">Gerstel</td>
			<td style="width:128px;">007541-010-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">ECD Detector Ferrule</td>
			<td style="width:127px;">Aglient</td>
			<td style="width:128px;">5181-3323</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">DB5-MS Column</td>
			<td style="width:127px;">Res-Tek</td>
			<td style="width:128px;">12620</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantitative detection of trace explosive vapors by programmed temperature desorption gas chromatography-electron capture detector

O depósito de líquido directo de padrões de solução em tubos de dessorção térmica cheio de sorvente é usado para a análise quantitativa de amostras de vapor explosivas vestigiais. O método de deposição direta líquido produz uma maior fidelidade entre a análise de amostras de vapor ea análise de padrões de solução do que usar métodos de injeção separados para vapores e soluções, ou seja, amostras coletadas em tubos de coleta de vapor e padrões preparadas em frascos de solução. Além disso, o método pode ser responsável por perdas de instrumentação, o que o torna ideal para minimizar a variabilidade e detecção de vestígios química quantitativa. Cromatografia em fase gasosa com detector de captura de elétrons é uma configuração de instrumentação sensível ao nitro-energética, tais como TNT e RDX, devido à sua afinidade relativamente alta de elétrons. Contudo, a quantificação de vapor destes compostos é difícil sem padrões de vapor viáveis. Assim, eliminam a necessidade de padrões de vapor, combinandoa sensibilidade da instrumentação com um protocolo de deposição de líquido directamente para analisar amostras de vapor explosivas vestigiais.

A obtenção de resultados quantitativos para amostras de vapor explosivas de rastreio começa com o estabelecimento de uma curva de calibração para a instrumentação TDS-CIS-GC-ECD usando o método de deposição de líquido directo de padrões de solução para os tubos de amostra para compensar perdas de instrumento e as diferenças entre os padrões de solução e as amostras de vapor. O TDS-CIS-GC-ECD instrumentação e método para análise de vestígios de TNT e RDX foi previamente descrito em detalhe noutro l...

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Quantitative Detection of Trace Explosive Vapors by Programmed Temperature Desorption Gas Chromatography-Electron Capture Detector

Rastreamento de vapores explosivos TNT e RDX coletados em tubos de dessorção térmica cheia de absorventes foram analisados ​​por meio de um sistema de dessorção a temperatura programada acoplado a GC com um detector de captura de elétrons. A análise instrumental é combinada com o método de deposição líquido direto para reduzir a variabilidade da amostra e conta para a instrumentação deriva e perdas.

Detecção quantitativa de rastreamento vapores explosivos por temperatura programada Desorption Gas Chromatography-Electron Captura Detector

The direct liquid deposition of solution standards onto sorbent-filled thermal desorption tubes is used for the quantitative analysis of trace explosive ...

quantitative-detection-trace-explosive-vapors-programmed-temperature

Research

JoVE Journal

Chemistry

19.5K visualizações.  U.S. Naval Research Laboratory.  Rastreamento de vapores explosivos TNT e RDX coletados em tubos de dessorção térmica cheia de absorventes foram analisados ​​por meio de um sistema de dessorção a temperatura programada acoplado a GC com um detector de captura de elétrons. A análise instrumental é combinada com o método de deposição líquido direto para reduzir a variabilidade da amostra e conta para a instrumentação deriva e perdas. 

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Exploring the Radical Nature of a Carbon Surface by Electron Paramagnetic Resonance and a Calibrated Gas Flow

While the first Electron Paramagnetic Resonance (EPR) studies regarding the effects of oxidation on the structure and stability of carbon radicals date back to the early 1980s the focus of these early papers primarily characterized the changes to the structures under extremely harsh conditions (pH or temperature)1-3. It is also known that paramagnetic molecular oxygen undergoes a Heisenberg spin exchange interaction with stable radicals that extremely broadens the EPR signal4-6. Recently, we reported interesting results where this interaction of molecular oxygen with a certain part of the existing stable radical structure can be reversibly affected simply by flowing a diamagnetic gas through the carbon samples at STP7. As flows of He, CO2, and N2 had a similar effect these interactions occur at the surface area of the macropore system.
This manuscript highlights the experimental techniques, work-up, and analysis towards affecting the existing stable radical nature in the carbon structures. It is hoped that it will help towards further development and understanding of these interactions in the community at large.

Stable radicals that are present in carbon substrates interact with paramagnetic oxygen through a Heisenberg spin exchange. This interaction can be significantly reduced under STP conditions by flowing a diamagnetic gas over the carbon system. This manuscript describes a simple method to characterize the nature of those radicals.

Explorando a Natureza Radical de uma superfície de carbono por ressonância paramagnética eletrônica e um fluxo de gás Calibrado

While the first Electron Paramagnetic Resonance (EPR) studies regarding the effects of oxidation on the structure and stability of carbon radicals date ...

Química

Facile Preparation of 4-Substituted Quinazoline Derivatives

Reported in this paper is a very simple method for direct preparation of 4-substituted quinazoline derivatives from a reaction between substituted 2-aminobenzophenones and thiourea in the presence of dimethyl sulfoxide (DMSO). This is a unique complementary reaction system in which thiourea undergoes thermal decomposition to form carbodiimide and hydrogen sulfide, where the former reacts with 2-aminobenzophenone to form 4-phenylquinazolin-2(1H)-imine intermediate, whilst hydrogen sulfide reacts with DMSO to give methanethiol or other sulfur-containing molecule which then functions as a complementary reducing agent to reduce 4-phenylquinazolin-2(1H)-imine intermediate into 4-phenyl-1,2-dihydroquinazolin-2-amine. Subsequently, the elimination of ammonia from 4-phenyl-1,2-dihydroquinazolin-2-amine affords substituted quinazoline derivative. This reaction usually gives quinazoline derivative as a single product arising from 2-aminobenzophenone as monitored by GC/MS analysis, along with small amount of sulfur-containing molecules such as dimethyl disulfide, dimethyl trisulfide, etc. The reaction usually completes in 4-6 hr at 160 &#186;C in small scale but may last over 24 hr when carried out in large scale. The reaction product can be easily purified by means of washing off DMSO with water followed by column chromatography or thin layer chromatography.

A protocol for facile preparation of 4-substituted quinazoline derivatives from 2-aminobenzophenones, thiourea and dimethyl sulfoxide is presented.

Preparação Facile de derivados de quinazolina 4-substituída

Reported in this paper is a very simple method for direct preparation of 4-substituted quinazoline derivatives from a reaction between substituted ...

Temperature-programmed Deoxygenation of Acetic Acid on Molybdenum Carbide Catalysts

Temperature programmed reaction (TPRxn) is a simple yet powerful tool for screening solid catalyst performance at a variety of conditions. A TPRxn system includes a reactor, furnace, gas and vapor sources, flow control, instrumentation to quantify reaction products (e.g., gas chromatograph), and instrumentation to monitor the reaction in real time (e.g., mass spectrometer). Here, we apply the TPRxn methodology to study molybdenum carbide catalysts for the deoxygenation of acetic acid, an important reaction among many in the upgrading/stabilization of biomass pyrolysis vapors. TPRxn is used to evaluate catalyst activity and selectivity and to test hypothetical reaction pathways (e.g., decarbonylation, ketonization, and hydrogenation). The results of the TPRxn study of acetic acid deoxygenation show that molybdenum carbide is an active catalyst for this reaction at temperatures above ca. 300 &#176;C and that the reaction favors deoxygenation (i.e., C-O bond-breaking) products at temperatures below ca. 400 &#176;C and decarbonylation (i.e., C-C bond-breaking) products at temperatures above ca. 400 &#176;C.

Presented here is a protocol for the operation of a micro-scale temperature-programmed reactor for evaluating the catalytic performance of molybdenum carbide during acetic acid deoxygenation.

Desoxigenação à temperatura programada do ácido acético na Molibdênio Carbide Catalysts

Temperature programmed reaction (TPRxn) is a simple yet powerful tool for screening solid catalyst performance at a variety of conditions. A TPRxn system ...

Combustion Chemistry of Fuels: Quantitative Speciation Data Obtained from an Atmospheric High-temperature Flow Reactor with Coupled Molecular-beam Mass Spectrometer

This manuscript describes a high-temperature flow reactor experiment coupled to the powerful molecular beam mass spectrometry (MBMS) technique. This flexible tool offers a detailed observation of chemical gas-phase kinetics in reacting flows under well-controlled conditions. The vast range of operating conditions available in a laminar flow reactor enables access to extraordinary combustion applications that are typically not achievable by flame experiments. These include rich conditions at high temperatures relevant for gasification processes, the peroxy chemistry governing the low temperature oxidation regime or investigations of complex technical fuels. The presented setup allows measurements of quantitative speciation data for reaction model validation of combustion, gasification and pyrolysis processes, while enabling a systematic general understanding of the reaction chemistry. Validation of kinetic reaction models is generally performed by investigating combustion processes of pure compounds. The flow reactor has been enhanced to be suitable for technical fuels (e.g. multi-component mixtures like Jet A-1) to allow for phenomenological analysis of occurring combustion intermediates like soot precursors or pollutants. The controlled and comparable boundary conditions provided by the experimental design allow for predictions of pollutant formation tendencies. Cold reactants are fed premixed into the reactor that are highly diluted (in around 99 vol% in Ar) in order to suppress self-sustaining combustion reactions. The laminar flowing reactant mixture passes through a known temperature field, while the gas composition is determined at the reactors exhaust as a function of the oven temperature. The flow reactor is operated at atmospheric pressures with temperatures up to 1,800 K. The measurements themselves are performed by decreasing the temperature monotonically at a rate of -200 K/h. With the sensitive MBMS technique, detailed speciation data is acquired and quantified for almost all chemical species in the reactive process, including radical species.

An investigation of the oxidative combustion chemistry of novel biofuels, fuel components, or jet fuels by comparison of quantitative speciation data is presented. The data can be used for kinetic model validation and enables fuel assessment strategies.This manuscript describes the atmospheric high-temperature flow reactor and demonstrates its capabilities.

Química de combustão de combustíveis: especiação quantitativa de dados obtidos de um reator de fluxo de alta temperatura atmosférica com acoplado a espectrômetro de massa Molecular-feixe

This manuscript describes a high-temperature flow reactor experiment coupled to the powerful molecular beam mass spectrometry (MBMS) technique. This ...

Reducing Willow Wood Fuel Emission by Low Temperature Microwave Assisted Hydrothermal Carbonization

Biomass is a sustainable fuel, as its CO2 emissions are reintegrated in biomass growth. However, the inorganic precursors in the biomass cause a negative environmental impact and slag formation. The selected short rotation coppice (SRC) willow wood has a high ash content (<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/58970/58970eq1.jpg" /> = 1.96%) and, therefore, a high content of emission and slag precursors. Therefore, the reduction of minerals from SRC willow wood by low temperature microwave assisted hydrothermal carbonization (MAHC) at 150 &#176;C, 170 &#176;C, and 185 &#176;C is investigated. An advantage of MAHC over conventional reactors is an even temperature conductance in the reaction medium, as microwaves penetrate the whole reactor volume. This allows a better temperature control and a faster cooldown. Therefore, a succession of depolymerization, transformation and repolymerization reactions can be analyzed effectively. In this study, the analysis of the mass loss, ash content and composition, heating values and molar O/C and H/C ratios of the treated and untreated SCR willow wood showed that the mineral content of the MAHC coal was reduced and the heating value increased. The process water showed a decreasing pH and contained furfural and 5-methylfurfural. A process temperature of 170 &#176;C showed the best combination of energy input and ash component reduction. The MAHC allows a better understanding of the hydrothermal carbonization process, while a large-scale industrial application is unlikely because of the high investment costs.

A protocol for the emission precursor depletion from low quality biomass by low temperature microwave assisted hydrothermal carbonization treatment is presented. This protocol includes the microwave parameters and the analysis of the biocoal product and process water.

Reduzindo a emissão de combustível de madeira do salgueiro pela baixa temperatura microondas assistida hidrotermal carbonização

Biomass is a sustainable fuel, as its CO2 emissions are reintegrated in biomass growth. However, the inorganic precursors in the biomass cause a negative ...

A Two-Step Pyrolysis-Gas Chromatography Method with Mass Spectrometric Detection for Identification of Tattoo Ink Ingredients and Counterfeit Products

Tattoo inks are complex mixtures of ingredients. Each of them possesses different chemical properties which have to be addressed upon chemical analysis. In this method for two-step pyrolysis online coupled to gas chromatography mass spectrometry (py-GC-MS) volatile compounds are analyzed during a first desorption run. In the second run, the same dried sample is pyrolyzed for analysis of non-volatile compounds such as pigments and polymers. These can be identified by their specific decomposition patterns. Additionally, this method can be used to differentiate original from counterfeit inks. Easy screening methods for data evaluation using the average mass spectra and self-made pyrolysis libraries are applied to speed up substance identification. Using specialized evaluation software for pyrolysis GS-MS data, a fast and reliable comparison of the full chromatogram can be achieved. Since GC-MS is used as separation technique, the method is limited to volatile substances upon desorption and after pyrolysis of the sample. The method can be applied for quick substance screening in market control surveys since it requires no sample preparation steps.

This method for two-step pyrolysis online coupled to gas chromatography with mass spectrometric detection and data evaluation protocol can be used for multi-component analysis of tattoo inks and discrimination of counterfeit products.

Um método de cromatografia de gás de Pyrolysis de duas etapas com detecção espectrométrica de massa para identificação de ingredientes de tinta de tatuagem e produtos falsificados

Tattoo inks are complex mixtures of ingredients. Each of them possesses different chemical properties which have to be addressed upon chemical analysis. ...

Analysis of Complex Molecules and Their Reactions on Surfaces by Means of Cluster-Induced Desorption/Ionization Mass Spectrometry

Desorption/Ionization Induced by Neutral SO2 Clusters (DINeC) is employed as a very soft and efficient desorption/ionization technique for mass spectrometry (MS) of complex molecules and their reactions on surfaces. DINeC is based on a beam of SO2 clusters impacting on the sample surface at low cluster energy. During cluster-surface impact, some of the surface molecules are desorbed and ionized via dissolvation in the impacting cluster; as a result of this dissolvation-mediated desorption mechanism, low cluster energy is sufficient and the desorption process is extremely soft. Both surface adsorbates and molecules of which the surface is composed of can be analyzed. Clear and fragmentation-free spectra from complex molecules such as peptides and proteins are obtained. DINeC does not require any special sample preparation, in particular no matrix has to be applied. The method yields quantitative information on the composition of the samples; molecules at a surface coverage as low as 0.1 % of a monolayer can be detected. Surface reactions such as H/D exchange or thermal decomposition can be observed in real-time and the kinetics of the reactions can be deduced. Using a pulsed nozzle for cluster beam generation, DINeC can be efficiently combined with ion trap mass spectrometry. The matrix-free and soft nature of the DINeC process in combination with the MSn capabilities of the ion trap allows for very detailed and unambiguous analysis of the chemical composition of complex organic samples and organic adsorbates on surfaces.

Neutral SO2 clusters of low kinetic energy (&#60; 0.8 eV/constituent) are used to desorb complex surface molecules such as peptides or lipids for further analysis by means of mass spectrometry using an ion trap mass spectrometer. No special sample preparation is required, and real-time observation of reactions is possible.

Análise de Moléculas Complexas e Suas Reações em Superfícies por meio da espectrometria de desormetria/desonização induzida por cluster

Desorption/Ionization Induced by Neutral SO2 Clusters (DINeC) is employed as a very soft and efficient desorption/ionization technique for mass ...

Nitrogen Compound Characterization in Fuels by Multidimensional Gas Chromatography

Certain nitrogen-containing compounds can contribute to fuel instability during storage. Hence, detection and characterization of these compounds is crucial. There are significant challenges to overcome when measuring trace compounds in a complex matrix such as fuels. Background interferences and matrix effects can create limitations to routine analytical instrumentation, such as GC-MS. In order to facilitate specific and quantitative measurements of trace nitrogen compounds in fuels, a nitrogen-specific detector is ideal. In this method, a nitrogen chemiluminescence detector (NCD) is used to detect nitrogen compounds in fuels. NCD utilizes a nitrogen-specific reaction that does not involve the hydrocarbon background. Two-dimensional (GCxGC) gas chromatography is a powerful characterization technique as it provides superior separation capabilities to one-dimensional gas chromatography methods. When GCxGC is paired with a NCD, the problematic nitrogen compounds found in fuels can be extensively characterized without background interference. The method presented in this manuscript details the process for measuring different nitrogen-containing compound classes in fuels with little sample preparation. Overall, this GCxGC-NCD method has been shown to be a valuable tool to enhance the understanding of the chemical composition of nitrogen-containing compounds in fuels and their impact on fuel stability. The % RSD for this method is &#60;5% for intraday and &#60;10% for interday analyses; the LOD is 1.7 ppm and the LOQ is 5.5 ppm.

Here, we present a method utilizing two-dimensional gas chromatography and nitrogen chemiluminescence detection (GCxGC-NCD) to extensively characterize the different classes of nitrogen-containing compounds in diesel and jet fuels.

Caracterização do composto de nitrogênio em combustíveis por cromatografia multidimensional de gás

Certain nitrogen-containing compounds can contribute to fuel instability during storage. Hence, detection and characterization of these compounds is ...

Chromatographic Fingerprinting by Template Matching for Data Collected by Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography

Data processing and evaluation are critical steps of comprehensive two-dimensional gas chromatography (GCxGC), particularly when coupled to mass spectrometry. The rich information encrypted in the data may be highly valuable but difficult to access efficiently. Data density and complexity can lead to long elaboration times and require laborious, analyst-dependent procedures. Effective yet accessible data processing tools, therefore, are key to enabling the spread and acceptance of this advanced multidimensional technique in laboratories for daily use. The data analysis protocol presented in this work uses chromatographic fingerprinting and template matching to achieve the goal of highly automated deconstruction of complex two-dimensional chromatograms into individual chemical features for advanced recognition of informative patterns within individual chromatograms and across sets of chromatograms. The protocol delivers high consistency and reliability with little intervention. At the same time, analyst supervision is possible in a variety of settings and constraint functions that can be customized to provide flexibility and capacity to adapt to different needs and goals. Template matching is shown here to be a powerful approach to explore extra-virgin olive oil volatilome. Cross-alignment of peaks is performed not only for known targets, but also for untargeted compounds, which significantly increases the characterization power for a wide range of applications. Examples are presented to evidence the performance for the classification and comparison of chromatographic patterns from sample sets analyzed under similar conditions.

This protocol presents an approach to fingerprint and explore multi-dimensional data collected by comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to mass spectrometry. Dedicated pattern recognition algorithms (template matching) are applied to explore the chemical information encrypted in the extra-virgin olive oil volatile fraction (i.e., volatilome).

Impressão digital cromatográfica por correspondência de modelo para dados coletados por cromatografia abrangente de gás bidimensional

Data processing and evaluation are critical steps of comprehensive two-dimensional gas chromatography (GCxGC), particularly when coupled to mass ...

Quantitative SERS Detection of Uric Acid via Formation of Precise Plasmonic Nanojunctions within Aggregates of Gold Nanoparticles and Cucurbit[n]uril

This work describes a rapid and highly sensitive method for the quantitative detection of an important biomarker, uric acid (UA), via surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) with a low detection limit of ~0.2 &#956;M for multiple characteristic peaks in the fingerprint region, using a modular spectrometer. This biosensing scheme is mediated by the host-guest complexation between a macrocycle, cucurbit[7]uril (CB7), and UA, and the subsequent formation of precise plasmonic nanojunctions within the self-assembled Au NP: CB7 nanoaggregates. A facile Au NP synthesis of desirable sizes for SERS substrates has also been performed based on the classical citrate-reduction approach with an option to be facilitated using a lab-built automated synthesizer. This protocol can be readily extended to multiplexed detection of biomarkers in body fluids for clinical applications.

Quantitative SERS Detection of Uric Acid via Formation of Precise Plasmonic Nanojunctions within Aggregates of Gold Nanoparticles and Cucurbit[n]uril

A host-guest complex of cucurbit[7]uril and uric acid was formed in an aqueous solution before adding a small amount into Au NP solution for quantitative surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) sensing using a modular spectrometer.

Detecção quantitativa de sers de ácido úrico através da formação de nanojunções plasmônicas precisas dentro de Agregados de Nanopartículas de Ouro e Cucurbit[n]uril

This work describes a rapid and highly sensitive method for the quantitative detection of an important biomarker, uric acid (UA), via surface-enhanced ...