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廣州地球化學研究所新突破：建立苯多羧酸單體雙碳同位素分析技術(shù)
2024年06月26日 13:47:19
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：8692
中國科學院廣州地球化學研究所成功建立苯多羧酸單體雙碳同位素分析技術(shù)，突破傳統(tǒng)方法限制，準確示蹤不同環(huán)境介質(zhì)中黑碳物質(zhì)的來源，為地球化學研究提供新工具。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】在地球化學研究領(lǐng)域，中國科學院廣州地球化學研究所取得了重大進展，成功建立了苯多羧酸(BPCA)單體雙碳同位素(δ13C-Δ14C)分析技術(shù)新方法。該成果不僅填補了相關(guān)領(lǐng)域的空白，更為地表碳循環(huán)研究提供了新的視角和工具。
黑碳物質(zhì)(BC)作為全球碳循環(huán)中的重要組成部分，廣泛分布于大氣、水體、土壤等多個圈層介質(zhì)中。然而，由于不同圈層介質(zhì)的研究方法和目標導向差異，BC的表征方法存在顯著差異，阻礙了BC物質(zhì)生物地球化學循環(huán)的跨圈層對接。針對這一難題，研究人員基于表征BC稠合芳香結(jié)構(gòu)的苯多羧酸法(BPCA法)，開發(fā)出了一種全新的跨圈層介質(zhì)的BPCA單體雙碳同位素(δ13C-Δ14C)分析技術(shù)體系。
傳統(tǒng)的BPCA單體制備液相色譜(prep-HPLC)方法通常使用磷酸水溶液作為流動相，這導致后續(xù)的雙碳同位素測定面臨磷酸殘留和碳量不足的問題。研究人員通過創(chuàng)新性地使用三氟乙酸(TFA)水溶液作為色譜流動相，并結(jié)合高純氮氣吹掃技術(shù)，成功去除了餾分收集液中的流動相，從而可以直接進行δ13C和Δ14C分析。這一方法的建立，不僅極大減少了樣品氧化過程中的堵塞問題，而且將更多的BPCA單體碳量用于AMS 14C分析，顯著提高了實驗的可操作性和測試效率。
通過各類環(huán)境參考物質(zhì)的驗證，該技術(shù)的可靠性和適用性得到了充分證明。研究表明，不同來源的BC在雙碳同位素組成上具有明顯的特征差異。例如，城市灰塵樣品中的BC主要來源于煤燃燒，而河流天然有機質(zhì)樣品中的水溶性黑碳則主要來源于現(xiàn)代C3植物的燃燒。這一發(fā)現(xiàn)為示蹤BC的來源和地球化學過程提供了重要依據(jù)。
該研究成果已發(fā)表于國際地球化學領(lǐng)域知名期刊《應(yīng)用地球化學》(Applied Geochemistry)，并被遴選為當期編輯推薦論文。這一技術(shù)的建立，不僅為BC來源和跨圈層地球化學過程的示蹤提供了新的工具，也為地球化學領(lǐng)域的研究開辟了新的方向。
隨著全球氣候變化和環(huán)境污染問題的日益嚴重，對BC等碳物質(zhì)的深入研究顯得尤為重要。研究人員的這一創(chuàng)新成果，無疑將為全球碳循環(huán)和環(huán)境污染治理等領(lǐng)域的研究提供有力的支撐。
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