Name: analyzing the photo-oxidation of 2-propanol at indoor air level concentrations using field asymmetric ion mobility spectrometry
Uploaded: 2018-06-14T12:30:00
Duration: 8 min 23 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Analyzing the Photo-oxidation of 2-propanol at Indoor Air Level Concentrations Using Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry at JoVE.com

Авторы признательны за финансовую поддержку от КЧП, Грант номер 259619 фото EM и Грант 620298 фото воздуха (доказательство концепции).

1. макияж Лос пропитывание трубы, и определение его скорость диффузии
<ol><li>
Макияж 2-пропанол пропитывание трубок Примечание: Чтобы избежать заражения, надевайте перчатки во время этого процесса. Осторожностью: 2-пропанол, легковоспламеняющиеся и раздражение. Выполните эту процедуру от любого открытого пламени. Надевайте перчатки при обращении с 2-пропанол. Для получения дополнительной информации обратитесь к MSDS 2-пропанол.<ol>
<li>Отмерьте и сократить 14 см Длина труб PTFE.</li>
		<li>Печать и опрессовки один конец трубки, вставив 2 см Длина стержня ПТФЭ в конце PTFE Шланги, а затем покрытие с металлический зажим 2 см</li>
		<li>Место PTFE Шланги, род и опрессовки в обжимной инструмент, а затем поместить это в тисках. Поверните порок, затянув насколько это возможно запечатать штуцер с зажим.</li>
		<li>Пипетка в open-end штуцер на сумму 2-пропанол, таким образом, что шланги PTFE составляет около 1/3 полный (примерно 3-4 мл).</li>
		<li>Повтор 1.1.2 - 1.1.3 для герметизации и опрессовки открытый конец трубки проникновение; пропитывание источник затем завершена.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Определение коэффициента диффузии Лос в трубке проникновение
	<ol>
<li>Весят пропитывание трубки, с помощью калиброванного баланс, по крайней мере 4 десятичных разрядов, отметив время и вес.</li>
		<li>От сжатого воздуха питания (в идеале медицинского качества сжатого воздуха или эквивалент), подключение труб (ПТФЭ трубы, диаметром 1/8 в, внутренний диаметр 0,063 дюймов) в линии регулятор давления. От стабилизатора подключиться, используя же трубы диаметром PTFE, к одному из портов GL45 4 разъем, привинчен к стеклянная бутылка 250 мл GL45. Перекрывать два из портов и подключите длиной PTFE Шланги к окончательной порту и направлять этот выход зонта.</li>
		<li>Поместите трубки проникновение в стеклянной бутылке GL45 и убедитесь, что существует постоянный пар сжатого воздуха со скоростью потока 2,5 Л мин-1. Кроме того патронником трубки разрежения системы как показано на рисунке 1 и описаны в разделе 2.1.</li>
		<li>Через определенные интервалы времени (например. ежедневно) повторить измерения веса (1.2.1) и место обратно в системе (1.2.2). Если не обнаруживается снижение веса с помощью баланса, увеличить интервал времени между весом пропитывание трубки (например. еженедельно, два раза в неделю). Обратите внимание, что этот процесс калибровки, в зависимости от коэффициента диффузии может принять промежуток времени, через несколько месяцев.</li>
		<li>Граф скорость диффузии с времени в минутах, на оси x и потеря массы в нг (НГ) на оси y. Нарисовать прямую линию между точками; Используя уравнение прямой линии (y = mx + c), определить наклон линии (m). Это уровень проникновения в нг мин-1.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. фото окисление реакция
<ol><li>
Установка оборудования для использования в бланк и фотоокисления реакции (рис. 1)
	<ol>
<li>Подключение трубки (ПТФЭ трубы, диаметром 1/8 в, внутренний диаметр 0,063 в) от сжатого воздуха, поставки в линии регулятор давления. Исходя из этого подключите ловушку влаги, чтобы убедиться, что постоянный низкий уровень влаги входит установка. Отсюда Подключите PTFE Шланги к скруббер для дальнейшей очистки сжатого воздуха.</li>
		<li>От влаги ловушку или скруббер подключиться, используя же трубы диаметром ПТФЭ, в стеклянной бутылке, которая будет камерой разрежения, которая будет использоваться для хранения пропитывание трубы (GL45, 500 мл). Для обеспечения плотного соединения газ, используйте колпачок ВЭЖХ, GL45 4 разъем порта, с силиконовой тюленей: перекрывать два из портов и подключить трубы из скруббера или влаги ловушку к одному из двух портов, обеспечение подключения является жесткой. Прикрутите 45 GL ВЭЖХ винтовая крышка стеклянная бутылка 500 мл.</li>
		<li>Подключите PTFE Шланги Заключительный порт или HPCL GL45 винтовой крышкой и затем подключите это второй разъем порта ВЭЖХ GL45 4. Как и в случае с 2.1.2, перекрывать два из портов. Колпачок этот ВЭЖХ FG45 винт на стеклянной бутылке (45 GL, 250 мл), который будет использоваться в качестве реакционной камере.</li>
		<li>Подключите PTFE Шланги к окончательной порту ВЭЖХ GL45 колпачок и от этого, подключение труб к FAIMS газоанализатор, используя Swagelok 1/8 газ жесткой арматуры. Убедитесь, что внешний порт газоанализатор руководствуется Зонта, чтобы убедиться, что загрязнения не входит в область деятельности лаборатории.</li>
		<li>Позиция реакционной камеры так, что центр палаты 15 см от УФ-лампа (например. УФ-лампа, состоящий из 2 x 8 Вт ламп, длина волны излучения фотона пик 356 Нм). Осторожностью: Ультрафиолетовый свет опасно для глаз; обеспечения, лампа и реактор находится в окружении металлический щит, чтобы избежать воздействия на свет.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Фото окисление 2-пропанол
	<ol>
<li>Место два 2-пропанол пропитывание трубы, собранные ранее (1.1) в зале разрежения установки, описанных выше. Место катализатора (например., на основе диоксида титана чувствовал, размеры 55 x 25 x 1 мм) в реакции камеры и обеспечить катализатором сталкивается с УФ-лампа. Включите потока сжатого воздуха и настроить так, чтобы поток-2,5 Л мин-1, и давление 1 бар.</li>
		<li>Включите инструмент FAIMS и настройки инструмента, так что можно увидеть ионного тока 2-пропанол. Использование программного обеспечения, настроенные для FAIMS устройства, увеличьте ВЧ сигнала, так что собственный Ион вершины можно увидеть на спектра, производимых FAIMS инструмента.</li>
		<li>С помощью программного обеспечения, настроенные для FAIMS устройства, отслеживать и записывать текущий Ион, вытекающих из различных ионных пиков, видели на спектре производства FAIMS для определенного периода времени, с катализатором в темноте. Пики будут 2-пропанол и воды. В набор точке (например. После ухода на ночь), включите в УФ-лампе и контролировать FAIMS спектра для воды и 2-пропанол ионных токов, плюс дополнительные сигналы от промежуточных Лос например ацетона. С помощью системного программного обеспечения, увеличить или уменьшить РЧ сигнала для определения новых сигналов, вытекающих из промежуточных ионов. Осторожностью: Обеспечения и УФ-излучения и реактор покрыты металлическим щитом прежде чем лампа горит, и что щит присутствует на протяжении всего реакция УФ света.</li>
		<li>В набор точке (например. после 4 часов), отключите УФ-лампа и продолжать следить за FAIMS спектра для 2-пропанол и дополнительных вершин.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Wang, S. B., Ang, H. M., Tade, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volatile+organic+compounds+in+indoor+environment+and+photocatalytic+oxidation:+State+of+the+art.">Volatile organic compounds in indoor environment and photocatalytic oxidation: State of the art.</a> Environ. Int. 33 (5), 694-705 (2007).</li><li>Shah, J. J., Singh, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distribution+of+Volatile+Organic-Chemicals+in+Outdoor+and+Indoor+Air+-+a+National+Vocs+Data-Base.">Distribution of Volatile Organic-Chemicals in Outdoor and Indoor Air - a National Vocs Data-Base.</a> Environ. Sci. Technol. 22 (12), 1381-1388 (1988).</li><li>Jones, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Indoor+air+quality+and+health.">Indoor air quality and health.</a> Atmos. Environ. 33 (28), 4535-4564 (1999).</li><li>Hoffmann, M. R., Martin, S. T., Choi, W. Y., Bahnemann, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+Applications+of+Semiconductor+Photocatalysis.">Environmental Applications of Semiconductor Photocatalysis.</a> Chem. Rev. 95 (1), 69-96 (1995).</li><li>Mills, A., LeHunte, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+overview+of+semiconductor+photocatalysis.">An overview of semiconductor photocatalysis.</a> J. Photochem. Photobiol., A. 108 (1), 1-35 (1997).</li><li>Osterloh, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inorganic+materials+as+catalysts+for+photochemical+splitting+of+water.">Inorganic materials as catalysts for photochemical splitting of water.</a> Chem. Mater. 20 (1), 35-54 (2008).</li><li>Osterloh, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inorganic+nanostructures+for+photoelectrochemical+and+photocatalytic+water+splitting.">Inorganic nanostructures for photoelectrochemical and photocatalytic water splitting.</a> Chem. Soc. Rev. 42 (6), 2294-2320 (2013).</li><li>Paz, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+TiO2+photocatalysis+for+air+treatment:+Patents'+overview.">Application of TiO2 photocatalysis for air treatment: Patents' overview.</a> Appl. Catal., B. 99 (3-4), 448-460 (2010).</li><li>Herrmann, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalysis+fundamentals+revisited+to+avoid+several+misconceptions.">Photocatalysis fundamentals revisited to avoid several misconceptions.</a> Appl. Catal., B. 99 (3-4), 461-468 (2010).</li><li>Guevremont, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-field+asymmetric+waveform+ion+mobility+spectrometry:+A+new+tool+for+mass+spectrometry.">High-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry: A new tool for mass spectrometry.</a> J. Chromatogr. A. 1058 (1-2), 3-19 (2004).</li><li>Kolakowski, B. M., Mester, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+applications+of+high-field+asymmetric+waveform+ion+mobility+spectrometry+(FAIMS)+and+differential+mobility+spectrometry+(DMS).">Review of applications of high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry (FAIMS) and differential mobility spectrometry (DMS).</a> Analyst. 132 (9), 842-864 (2007).</li><li>Kanu, A. B., Dwivedi, P., Tam, M., Matz, L., Hill, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ion+mobility-mass+spectrometry.">Ion mobility-mass spectrometry.</a> J. Mass Spectrom. 43 (1), 1-22 (2008).</li><li>Ireland, C. P., Ducati, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+the+photo-oxidation+of+model+indoor+air+pollutants+using+field+asymmetric+ion+mobility+spectrometry.">Investigating the photo-oxidation of model indoor air pollutants using field asymmetric ion mobility spectrometry.</a> J. Photochem. Photobiol., A. 312, 1-7 (2015).</li><li>Vildozo, D., Ferronato, C., Sleiman, M., Chovelon, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalytic+treatment+of+indoor+air:+Optimization+of+2-propanol+removal+using+a+response+surface+methodology+(RSM).">Photocatalytic treatment of indoor air: Optimization of 2-propanol removal using a response surface methodology (RSM).</a> Appl. Catal., B. 94 (3-4), 303-310 (2010).</li><li>Vildozo, D., Portela, R., Ferronato, C., Chovelon, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photocatalytic+oxidation+of+2-propanol/toluene+binary+mixtures+at+indoor+air+concentration+levels.">Photocatalytic oxidation of 2-propanol/toluene binary mixtures at indoor air concentration levels.</a> Appl. Catal., B. 107 (3-4), 347-354 (2011).</li></ol>

Авторы Лорен Браун и Russell Paris являются сотрудниками Owlstone нанотехнологий, компания, которая производит анализ документа FAIMS, который используется в этой статье.

Протокол описывает эффективным способом определения эффективности катализаторов на основе оксида титана, определяя его поведение в унижающих человеческое достоинство модели Лос, 2-пропанол, под УФ освещения. С помощью FAIMS, количество 2-пропанол может контролироваться непрерывно на протяжении реакции, помимо других Лос-продуктов, которые могут быть произведены в реакции, в концентрациях, сопоставимые с воздуха. Этот непрерывный характер существенно отличается от газовой хроматографии, традиционно используется для мониторинга очистки воздуха фотокаталитический, который использует пакетный процесс. Дорогие, чувствительных ГХ/МС системы обычно требуется для определения концентрации ЛОС при таких низких концентрациях, и подробный анализ продуктов фотоокисления, как правило, требует дальнейшей обработки фото окисление продуктов, таких как поглощения товаров на активированный уголь и затем десорбирующиеся их в масс-спектрометр. Хотя масс-спектрометрия способен обнаружить все товары, FAIMS ограничены только продукты с высоким протонного сродства могут быть обнаружены. FAIMS отлично на определение низкой концентрации ЛОС, но может быть насыщенным в более высоких концентрациях, который ограничивает систему приложений уровня концентрации воздуха в помещениях. Преимущества FAIMS делает системы описано здесь эффективной, простой инструмент, который может обеспечить понимание фотокаталитический реакций, которые газовая хроматография является ограниченным в достижении.
С системой FAIMS, описанные здесь медицинский класс воздуха используется в качестве потока газа. С FAIMS системой настолько чувствительны высокого качества воздуха имеет решающее значение в позволяя фото окисления для анализа. Это гарантирует, что любые обнаруженные продукция от процесса фото окисления. Аналогичным образом, важно обеспечить есть нет утечки в системе, как лаборатория воздуха обычно содержит Лос в концентрациях, FAIMS способен обнаруживать. Расходные материалы, перечисленные для установки системы обеспечивают надежную систему и непрерывный мониторинг в течение дней указал, не поддающиеся обнаружению Лос, когда не катализатор или проникновение трубка присутствует.
Хотя система проста, это также очень гибкий - альтернатива Лос может испытываться таким образом, просто делая проникновение ванной содержащие альтернативные Лос, например этанол, ацетон или толуола и протокол. Фотокаталитический реакции часто страдают от влажности. Система, разработанная здесь работает при низкой влажности; Однако испытание может проводиться на выше влажность Купить, представляя увлажнитель воздуха в систему. В зависимости от используемых Лос это может привести к чувствительности FAIMS сокращается, но может осуществляться эффективное тестирование. 16
Непрерывный характер FAIMS подчеркивает преимущество над газовой хроматографии, который традиционно используется для определения фотокатализатор эффективности очистки воздуха. 16 , 17 газовая хроматография использует пакетный процесс собирать и анализировать пробы воздуха; FAIMS, с его непрерывный характер, позволяет более подробный взгляд на кинетику реакции, фотокаталитический, который может быть сложным для интерпретации с методом газовой хроматографии пакетного. Другим преимуществом является простота FAIMS. Для того, чтобы провести комплексный анализ нескольких Лос FAIMS способен, газовый хроматограф нужно будет увязываться с масс-спектрометр, который может быть дорогостоящим и требует дополнительной обработки. Кроме того для проведения долгосрочной реакции с газового хроматографа, дорогой автоматизированной системы будет обязательным или труда интенсивного выборки; Это не в случае с FAIMS.
Непрерывный характер FAIMS предлагает значительные преимущества над газовой хроматографии, которые могут быть использованы для получения более глубокого понимания процесса Фотокатализ в этих миллиард концентрациях. Кроме того простая установка, показанные здесь является гибкой, позволяя альтернативных фотокатализаторы и Лос испытываемого при сопоставимых условиях, дальнейшее улучшение понимания процесса фотокаталитический.

Качество воздуха в помещении недавно вышли на передний план. Возможно, удивительно воздух содержит большее число летучих органических углеродов (Лос), а в более высоких концентрациях, чем наружного воздуха. 1 с людьми, расходы свыше 80% своего времени в помещении, в таких местах, как жилых домов, рабочих мест и транспорта, включая автомобили, поезда и самолеты, качество воздуха может быть реальной проблемой. Многие из общих в воздухе Лос являются мутагенными и канцерогенными,2,3 и поэтому удаление из них является ключевым приоритетом, особенно как явления «синдром больного здания» может привести к плохого состояния здоровья и потери производства путем свободного от работы времени . 1 устройства очистки воздуха может включать фотокатализатор, где полупроводник, неизменно двуокиси титана TiO2, активированный светом UV, ухудшает Лос в процессе фото окисления. Фотокатализ является развивающейся областью исследований, с приложениями в воде, колки для производства водорода и загрязнителей деградации4,5,6,7; Очистка воздуха является особенно активной области из-за коммерческой жизнеспособности этого приложения8. Однако выявление ЛОС в концентрациях, которые присутствуют в воздухе внутри помещений (обычно ppb) является сложной задачей. С кинетики реакции фотокаталитический следующие Ленгмюра Хиншелвуд кинетики9, эффективность фотокатализатор на унижающее достоинство Лос при высоких концентрациях не является представителем его эффективность при низких концентрациях. Здесь мы описываем собой универсальные системы и протокол для определения эффективности фотокатализаторы на унижающего достоинство Лос при таких низких концентрациях, используя поле асимметричной Ион мобильности спектроскопии (FAIMS), сопровождая это основанный TiO2 Фотокаталитический и 2-пропанол Лос модель.
Ионизационные потока газа, FAIMS отделяет и идентифицирует химическое ионов, основанный на их мобильность под различной электрическое поле в атмосферном давлении10,,1112. Молекулы с высоким протонного сродства, например Лос хорошо подходят для быть отделены и определяется FAIMS, с частей на миллиард (ppb) резолюции и ppb концентрации13. Способный непрерывно мониторинга несколько Лос одновременно, это идеальный анализа для использования в очистки воздуха фотокаталитический, тестирование, как в дополнение к мониторингу ЛОС, используется в качестве загрязнителя. FAIMS может также обнаружить интермедиатов или других Лос продуктов с высокой протонной сродство реакции фотокаталитический, ключевым требованием в доказав, что фотокатализатор эффективна, как если деградация является неполной, некоторые из производимых Лос может быть столь же токсичным или более токсичен, чем Лос ухудшается.
FAIMS только недавно был использован для в первый раз в фотокаталитический воздуха Очистка приложения14, и хотя не утверждаю, что FAIMS превосходит газовой хроматографии, четко предлагает универсальный вариант, который имеет потенциал, чтобы быть мощным инструмент в изучении очистки воздуха. Здесь мы показываем эту технику с участием фотоокисления 2-пропанол с фотокаталитическим двуокиси титана на основе протокола. Для создания 2-пропанол на воздуха в помещениях уровень концентрации пропитывание трубы являются используется15. Состоящий из ПТФЭ трубка, содержащая жидкость Лос, опечатаны и гофрированные на обоих концах, под постоянный поток, Лос, содержащихся в запечатанном штуцер пропитывание диффундирует вне с постоянной скоростью, в концентрациях, сопоставимые с воздуха. Этот поток затем передается в реакторную камеру, содержащую почувствовал, а затем в анализаторе FAIMS, где могут быть определены удостоверения и количественной оценки Лос. FAIMS позволяет концентрации 2-пропанол будут определены и через библиотеки спектров знаете Лос, личность дополнительных Лос в результате реакции фото как ацетон, определяется путем сравнения их спектры с библиотекой. Основным преимуществом этого метода является его гибкость:, просто изменив пропитывание трубки или катализатор, альтернативные Лос и катализаторы могут быть проверены.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>PTFE Tubing</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>58699 SUPELCO&#160;</td>
			<td>L x OD x ID 50 ft x 1/8 in x 0063 in</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>In-line pressure regulator</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>23882 SUPELCO</td>
			<td>High purity version (outlet pressure 0-100 psi, 1/8 in stainless steel fittings</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Moisture trap</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>N9301193</td>
			<td>70 ml 1/8 fittings</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Screw Cap HPLC, GL 45</td>
			<td>VWR</td>
			<td>554-3002</td>
			<td>4 ports complete with silicone seals</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Duran GL 45 Glass Bottle</td>
			<td>Scientific Laboratory Supplies</td>
			<td>BOT5206</td>
			<td>250 ml&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Duran GL 45 Glass Bottle</td>
			<td>Scientific Laboratory Supplies</td>
			<td>BOT5208</td>
			<td>500 ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Permeation tube making kit</td>
			<td>Owlstone Nanotechnology</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-propanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>10477070</td>
			<td>&#160;Isopropanol, extra pure, SLR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Quartzel PCO Felt</td>
			<td>Saint Gobain</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UVIlite&#160; Lamp</td>
			<td>UVItec Limited</td>
			<td>LI-208BL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swage Fittings</td>
			<td>Swagelok</td>
			<td>SS-202-1 / SS-200-SET</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lonestar Portable Analyzer</td>
			<td>Owlstone Nanotechnology</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analyzing the photo-oxidation of 2-propanol at indoor air level concentrations using field asymmetric ion mobility spectrometry

Мы демонстрируем универсальный протокол, которые будут использоваться для определения эффективности фотокатализаторы в унижающих человеческое достоинство воздуха внутри помещений (ppb) концентрация летучих органических углеродов (Лос), сопровождая это катализатор на основе диоксида титана и 2-пропанол Лос. Протокол использует поля асимметричной Ион мобильности спектроскопии (FAIMS), средство анализа, которое способно непрерывно выявления и контроля концентрации Лос например 2-пропанол и ацетона на уровне ppb. Непрерывный характер FAIMS позволяет подробный кинетического анализа и долгосрочной реакции, предлагая существенное преимущество над газовой хроматографии, традиционно используется в характеристике очистки воздуха пакетного процесса. Использование FAIMS в очистки воздуха фотокаталитический лишь недавно был использован в первый раз, и с протоколом, показанные здесь, гибкость в предоставлении альтернативных Лос и фотокатализаторы испытываться с использованием сопоставимых протоколов предлагает уникальный системы для выяснения реакции очищения воздуха фотокаталитический при низких концентрациях.

FAIMS газоанализатор непрерывно производит спектры иона текущего против компенсации напряжения в ходе реакции окисления фото, описанные в 2.2, используя две трубы 2-пропанол проникновение в камере разрежения, и двуокиси титана на основе войлок Фотокаталитический в реакционной камере. Спектры, обычно производимых анализатор FAIMS, когда почувствовал это в темноте, и когда почувствовал горит проиллюстрированы в рисунке 2a. Для получения спектров с инструментом FAIMS, РЧ сигнала на инструменте равным 64% от максимума. В это значение сигнала RF ионов гидроксония (кластеры воды), ацетон мономеров и 2-пропанол мономеров, которые могут быть образованы от процесса ионизации FAIMS инструмента достигнуть извещателя в FAIMS на собственный компенсации напряжений (cv) и поэтому разделяются на спектры. Течет отдельных газов исключительно через FAIMS система может использоваться для определения спектров и компенсации значения для каждого газа16. На спектре пик при напряжении компенсации-2.15 V-Ион гидроксония, Ион кластеров воды, образуется, когда ионизированной влаги в воздухе. Пик на cv -0,14 V-это 2-пропанол14. Ион текущего прямо пропорциональна, что концентрации 2-пропанол, и таким образом, используя уровень диффузии (1.2), может быть определена концентрация 2-пропанол, введя FAIMS. Аналогичным образом с помощью ацетона, происходящих на cv -1.44 V. рисунок 2b показывает текущий Ион измеряется на определенных вершин, определены как 2-пропанол и ацетон в спектрах с РЧ сигнала на 64% от максимума, как функцию от времени на протяжении фотоокисления протокол описаны в разделе 2.2. Как тонкие изменения в поток и влажности может иметь эффект перехода ионов текущее значение cv пик, положительно или отрицательно, высота пика в CV значение ± 0,2 V используется.
Количество 2-пропанол, введя анализатор FAIMS с камерой реакции в темной увеличивается с течением времени. Как 2-пропанол входит камеры разрежения, 2-пропанол адсорбироваться на поверхности катализатора, который приходится первоначального низкое количество 2-пропанол, введя FAIMS. Как раз продолжается, что выше Ион текущего записывается, указывая, что большее количество 2-пропанол входит FAIMS. Это свидетельствует о том, что поверхность войлок покрыта 2-пропанол, следовательно уменьшается адсорбции на катализатора.
Когда горит камеры реактора, существует немедленное увеличение 2-пропанол, введя FAIMS. Это означает, что сумма в размере 2-пропанол desorbs от поверхности войлока и вводит анализатор FAIMS. Одновременно есть увеличение ионный ток от пика cv -1.44 V, который ранее был определен как ацетон, указав, что почувствовал под освещение фото окисленные 2-пропанол в ацетоне. Как раз продолжается, количество 2-пропанол уменьшается до уровня значительно ниже уровня в начальной точке освещения, и ацетон продолжает быть обнаружены, с обоих ионных токов последовательно в течение около 3 часов. Это означает, что 2-пропанол постоянно ведется фото окисленные ацетон, или углекислого газа и воды. 2-пропанол адсорбирует на поверхность, Фото окисляется, и продукция десорбции и введите FAIMS, где записывается ацетон. После того, как свет выключен, Ион 2-пропанол текущего увеличивается, в то время как ацетон Ион текущего уменьшается, подразумевая, что прекратила фото окисления.
Результаты являются представитель концентрации 2-пропанол и ацетон, постоянно контролируется в концентрациях ppb. Путем сравнения текущего 2-пропанол стабильного состояния при освещении с этим тока 2-пропанол, введя FAIMS до освещения, можно увидеть эффективность катализатора, с большей снижением 2-пропанол, ввод свидетельствует о FAIMS Улучшенный фотокатализатор. Мониторинг дополнительных Лос также позволяет лучше оценить эффективность фотокатализатор. В приложениях, очистки воздуха идеально Лос следует быть деградировали до углекислого газа и воды. Дополнительные соединения обнаружены демонстрируют неэффективность катализатора или плохой воздух очистки стратегии (скорости потока, интенсивность света, влажности). FAIMS может контролировать Фото реакции и таким образом продемонстрировать эффективность катализатора и установки очистки воздуха.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/54209/54209fig1.jpg"> Рисунок 1. Реактора установки. Диаграмма, иллюстрирующая Фотокатализ установки разработан для использования с FAIMS газоанализатор (см. 2.1). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54209/54209fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/54209/54209fig2.jpg"> Рисунок 2. Типичные результаты. () типичные спектры, производимые FAIMS при РЧ сигнала 64% от максимальной, когда реакция, содержащие чувствовал в темноте (серая линия) и когда это освещенная (зеленая линия). (b) график, показывающий Ион текущий пики от напряжения компенсации против Ион текущих спектров производится во время реакции 2-пропанол фотоокисления когда РЧ сигнала на 64% максимума; 2-пропанол (красная линия) и ацетон (синяя линия), показали, с подсветкой реакции выделены. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54209/54209fig2large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Analyzing the Photo-oxidation of 2-propanol at Indoor Air Level Concentrations Using Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry at JoVE.com

Analyzing the Photo-oxidation of 2-propanol at Indoor Air Level Concentrations Using Field Asymmetric Ion Mobility Spectrometry

Протокол для определения эффективности фотокатализаторы в унижающих человеческое достоинство воздуха концентрации (ppb) модель летучих органических углеродов, таких как 2-пропанол описан.

Анализируя фотоокисления 2-пропанол уровня концентраций воздуха с помощью поля асимметричной ионной подвижности спектрометрии

We demonstrate a versatile protocol to be used for determining the effectiveness of photocatalysts in degrading indoor air concentration (ppb) volatile ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Analyzing Protein Dynamics Using Hydrogen Exchange Mass Spectrometry

Анализируя Динамика белков с использованием водорода валютный масс-спектрометрии

All cellular processes depend on the functionality of proteins. Although the functionality of a given protein is the direct consequence of its unique ...

A Study of the Complexation of Mercury(II) with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

A Study of the Complexation of MercuryII with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

Исследование комплексообразования ртути (II) с Dicysteinyl тетрапептидов электрораспылительной ионизации масс-спектрометрии

In this study we evaluated a method for the characterization of complexes, formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptide, ...

Rapid High-throughput Species Identification of Botanical Material Using Direct Analysis in Real Time High Resolution Mass Spectrometry

Rapid Высокая пропускная способность Виды Идентификация ботанического материала с использованием прямого анализа в реальном времени с высоким разрешением масс-спектрометрии

We demonstrate that direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry can be used to produce mass spectral profiles of botanical material, ...

Synthesis of Cyclic Polymers and Characterization of Their Diffusive Motion in the Melt State at the Single Molecule Level

Синтез циклических полимеров и характеристика их диффузионное движение в расплавленном состоянии на уровне отдельной молекулы

We demonstrate a method for the synthesis of cyclic polymers and a protocol for characterizing their diffusive motion in a melt state at the single ...

An HS-MRM Assay for the Quantification of Host-cell Proteins in Protein Biopharmaceuticals by Liquid Chromatography Ion Mobility QTOF Mass Spectrometry

HS-мно Assay для количественного определения белков клетки хозяина в области биофармацевтики белка по жидкостной хроматографии ионной подвижности QTOF масс-спектрометрии

The analysis of low-level (1-100 ppm) protein impurities (e.g., host-cell proteins (HCPs)) in protein biotherapeutics is a challenging assay requiring ...

Real-time Breath Analysis by Using Secondary Nanoelectrospray Ionization Coupled to High Resolution Mass Spectrometry

Анализ реального времени дыхание с помощью вторичных Nanoelectrospray ионизации в сочетании с масс-спектрометрии высокого разрешения

Exhaled volatile organic compounds (VOCs) have aroused considerable interest, since they can serve as biomarkers for disease diagnosis and environmental ...

Analyzing Protein Architectures and Protein-Ligand Complexes by Integrative Structural Mass Spectrometry

Анализ архитектуры белка и белка Ligand комплексов по интегративной структурных масс-спектрометрии

Proteins are an important class of biological macromolecules that play many key roles in cellular functions including gene expression, catalyzing ...

Imaging Corrosion at the Metal-Paint Interface Using Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry

Коррозионная обработка изображений в интерфейсе Metal-краски с использованием вторичной спектрометрии "время полета"

Corrosion developed at the paint and aluminum (Al) metal-paint interface of an aluminum alloy is analyzed using time-of-flight secondary ion mass ...

Ion Mobility-Mass Spectrometry Techniques for Determining the Structure and Mechanisms of Metal Ion Recognition and Redox Activity of Metal Binding Oligopeptides

Ионная мобильность-массовая спектрометрия Методы для определения структуры и механизмов распознавания ионов металла и Redox деятельности металлических связывая олигопептиды

Electrospray ionization (ESI) can transfer an aqueous-phase peptide or peptide complex to the gas-phase while conserving its mass, overall charge, ...

Self-Assembly of Hybrid Lipid Membranes Doped with Hydrophobic Organic Molecules at the Water/Air Interface

Самосвечение гибридных липидных мембран с гидрофобными органическими молекулами на водно-воздушном интерфейсе

Because of their unique properties, including an ultrathin thickness (3-4 nm), ultrahigh resistivity, fluidity and self-assembly ability, lipid bilayers ...