Μετρήσεις TGA-GC-MS σε ξύλο πεύκου/σαπωνόξυλο

Εισαγωγή

Σήμερα, η βιομάζα χρησιμοποιείται όλο και συχνότερα ως εναλλακτική λύση στις συμβατικές πηγές ενέργειας. Βασικό πλεονέκτημα είναι η "ουδετερότητα_CO2 ". Το ξύλο ανήκει στις σημαντικότερες ανανεώσιμες πρώτες ύλες. Τα κύρια συστατικά του ξύλου είναι η κυτταρίνη, η ημικυτταρίνη και η λιγνίνη.

Πίνακας 1: Παράμετροι μέτρησης TGA

Παράμετροι

Πίνακας 2: Παράμετροι μέτρησης GC-MS

Οιονεί συνεχής λειτουργία

Η ταυτόχρονη σύζευξη της TGA με το GC-MS επιτρέπει την εύκολη συσχέτιση των ουσιών που εκπνέουν με τη θερμοκρασία.

Η πυρόλυση του ξύλου πεύκου πραγματοποιείται σε τρία στάδια (σχήμα 2). Το πρώτο βήμα είναι η εξέλιξη του περιεχόμενου νερού. Η κύρια αποσύνθεση του ξύλου λαμβάνει χώρα στους 300°C περίπου.

Πρώτα αποσυντίθενται τα συστατικά της κυτταρίνης και στη συνέχεια αποσυντίθενται τα συστατικά της λιγνίνης.

Αντίστοιχα με την καμπύλη DTG, η κύρια αποσύνθεση μπορεί να παρατηρηθεί στους 300°C στο χρωματογράφημα ολικών ιόντων.

largeΜια κλιμάκωση της TIC σε αυτό το εύρος παρουσιάζεται στο σχήμα 3. Οι ουσίες που ανιχνεύθηκαν στις κορυφές παρατίθενται στον πίνακα 3.

Πίνακας 3: Ανιχνευθέντα μόρια και χρόνοι κατακράτησής τους

Οι επιμέρους αριθμοί μάζας για το ξύλο πεύκου παρουσιάζονται στο σχήμα 4 σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία.

Λειτουργία ελεγχόμενη από συμβάν

Για μια πιο λεπτομερή αξιολόγηση των ουσιών που σχηματίζουν, η μέτρηση TGA-GC-MS πραγματοποιήθηκε σε λειτουργία ελεγχόμενης από το συμβάν (σχήμα 5). Για το σκοπό αυτό, καταγράφηκαν μεμονωμένα χρωματογραφήματα σε ορισμένες θερμοκρασίες.

Στο σχήμα 6 παρουσιάζεται το χρωματογράφημα στους 350 °C. Οι ουσίες που μετρήθηκαν στους αντίστοιχους χρόνους κατακράτησης παρουσιάζονται στον πίνακα 4.

Πίνακας 4: Ανιχνευθέντα μόρια στους 350°C και χρόνοι κατακράτησης τους

Παράμετροι