近年來，無人機（UAV）的應用在分析化學領域中取得了顯著進展。德祥集團旗下英諾德INNOTEG最新獲得的實用新型專利“一種無人機搭載固相微萃取薄膜的原位水體采樣裝置”，在這一領域中樹立了新的里程碑。
這項技術通過將無人機與先進的薄膜固相微萃取（TF-SPME）技術相結合，為環(huán)境污染的現(xiàn)場快速監(jiān)測提供了高效、精準的解決方案。
這樣搭配使用有什么優(yōu)點嘛？
現(xiàn)場——現(xiàn)場原位采集分析對象；
高效——多通道TF-SPME同步采樣；
安全——無人機可抵達人工難以到達地點；
下面就帶大家來具體看一下這項技術的實驗應用：
薄膜固相微萃取的發(fā)明者加拿大滑鐵盧大學的Pawliszyn教授及其團隊提出開發(fā)基于無人機的薄膜固相微萃取水采樣器，促進環(huán)境污染物的現(xiàn)場篩選。
裝置采用了HLB（親水-疏水平衡）顆粒與PDMS（聚二甲基硅氧烷）膜相結合的固相微萃取技術。這種薄膜具有廣泛的親水和疏水相互作用能力，適用于多種環(huán)境污染物的非靶向分析 。無人機搭載的采樣器能夠在水體上方懸停，通過輕便的浮力-重力調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)水樣的自動采集。
空白實驗
進行處理空白實驗，包括兩組未處理的HLB/PDMS TF - SPME膜空白對照組作為參考，四組正常實驗室處理的空白對照組，四組密封在不同無人機采樣器中并懸掛在室外15分鐘的空白對照組，以及兩組放置在2 mL玻璃自動進樣器未密封小瓶中并在室外放置15分鐘的空白對照組。
存儲能力評估
用修改的McReynolds標準評估無人機采樣器的分析物存儲能力。制備三組各四個1 ppb McReynolds標準的TF - SPME重復樣品，在2 L去離子水中攪拌后，通過將無人機采樣器懸掛在瓶中進行HLB/PDMS TF - SPME提取，分別在這三種情況下進行分析：
采樣后立即；
密封在無人機采樣器中10分鐘；
密封在無人機采樣器中10分鐘后轉移并儲存在干冰上的玻璃TD管中4小時。
熱水浴缸試驗：在熱水浴缸表面進行試驗，將兩個HLB/PDMS TF - SPME膜裝備到無人機采樣器上，讓無人機降落在熱水浴缸水面上進行10分鐘采樣，然后飛回并對膜進行現(xiàn)場脫附和分析。
受工業(yè)影響的水道試驗：從疑似受垃圾填埋場影響的水道（坐標42°48′36.48″N和81°19′07.56″W）進行無人機TF - SPME現(xiàn)場提取，采樣時將一個4 cm和一個2 cm HLB/PDMS TF - SPME膜連接到無人機上，在水面進行兩次提取，每次10分鐘，同時進行四組2 cm HLB/PDMS TF - SPME膜的實驗室模擬提取。將返回實驗室分析的所有膜密封在TD管中并在干冰中運輸。
實驗結果
使用McReynolds標準進行的 TF-SPME 無人采樣器儲存穩(wěn)定性測試結果匯總
驗證VOC存儲穩(wěn)定性
空白脫附實驗表明采樣器在飛行過程中能保護膜不被大氣污染，密封測試表明無人機采樣器能防止樣品損失，且苯等化合物在測試中沒有明顯的消耗，采樣具有較好的重復性。
私人熱水浴缸試驗
無人機飛行正常，薄膜膜成功部署和收回；對六種氯化消毒副產(chǎn)物的鑒定結果相對標準偏差（%RSDs）在5 - 16%之間；提出使用預加載校準劑進行動力學校準的方法，以校正遠程位置中難以測量的水溫及流速變化。
受工業(yè)影響的水道試驗
只檢測到少量接近檢測限的鄰苯二甲酸鹽，確定了各種烷基苯，如苯、甲苯、乙基苯等；現(xiàn)場使用便攜式GC - MS儀器能立即識別污染物，實驗室分析結果與現(xiàn)場結果具有可比性；但冬季條件不利于進一步驗證，如無人機電池太冷、水溫低影響對重半揮發(fā)性有機化合物的提取等。
實驗結論
基于無人機的TF - SPME水采樣設備能存儲易揮發(fā)化合物并防污染，可將樣本運輸至實驗室進一步分析；
無人機、TF - SPME采樣器和便攜式GC - MS相結合，能確定地表水污染物的來源，對危險水域的檢測很有用；
該方法具有實際優(yōu)勢，對于難以到達和/或危險的水域可能特別有用。若配備在更長航程的無人機上，還可快速從偏遠地區(qū)運輸樣品，例如在化學物質(zhì)泄漏到水道或人類健康受到威脅時。有望為偏遠地區(qū)提供更好的分析服務，且無人機可運輸多種樣品的SPME和TF - SPME提取物。
TF-SPME產(chǎn)品介紹
英諾德INNOTEG Thin Film SPME薄膜固相微萃取，最為突出的特點是吸附相的高表面積/體積比，帶來的不僅是萃取容量和萃取效率的提升，對水基質(zhì)中萃取極性較強的化合物也有良好的效果，對萃取寬極性范圍化合物十分友好。
寬極性范圍萃取
產(chǎn)品特點：
● 縮短達到平衡所需的時間，萃取效率更高；
● 增大吸附容量，提高靈敏度，降低檢出限；
● 適用于極性和非極性的揮發(fā)性有機物和半揮發(fā)性有機物；（log P從0.34-6.53）
● 機械及化學穩(wěn)定性好，可以在惡劣環(huán)境中現(xiàn)場采樣；
● Thin Film SPME應用場景十分廣泛，適用于現(xiàn)場采樣、活體采樣及常規(guī)采樣；
● 是一種綠色環(huán)保的無溶劑萃取技術；
● 適用于所有標準尺寸的熱脫附儀（3.5x1/4’’）。
使用過程：
如果你對上述產(chǎn)品或方案感興趣，歡迎隨時聯(lián)系德祥科技咨詢
英諾德INNOTEG
英諾德INNOTEG是德祥集團旗下自主研發(fā)品牌，專業(yè)從事科學儀器設備研發(fā)生產(chǎn)的高科技企業(yè)，是集實驗室設備研發(fā)生產(chǎn)、方法開發(fā)、實驗室儀器銷售和技術服務為一體的專業(yè)廠家。
多年以來，英諾德INNOTEG致力于研發(fā)高效的實驗室創(chuàng)新設備。公司十分重視技術的研究和儲備，一直保持高比例研發(fā)投入，創(chuàng)建了一支由博士、碩士和行業(yè)專家等構成的經(jīng)驗豐富，技術精湛的研發(fā)團隊，在儀器分析技術領域開展了頗有成效的研究開發(fā)工作。此外，英諾德還與各大科研院所、高校合作，積極推進科技成果項目的產(chǎn)業(yè)化。英諾德INNOTEG憑借強大的研發(fā)能力，注重前瞻性技術研發(fā)，已推出多款科學儀器設備及實驗室耗材產(chǎn)品。
德祥科技有限公司成立于1992年，總部位于中國香港特別行政區(qū)，分別在越南、廣州、上海、北京設立分公司。主要服務于大中華區(qū)和亞太地區(qū)——在亞太地區(qū)有27個辦事處和銷售網(wǎng)點，5個維修中心和2個樣機實驗室。
30多年來，德祥一直深耕于科學儀器行業(yè)，主營產(chǎn)品有實驗室分析儀器、工業(yè)檢測儀器及過程控制設備，致力于為新老客戶提供更完善的解決方案。公司業(yè)務包含儀器代理，維修售后，實驗室咨詢與規(guī)劃，CRO凍干工藝開發(fā)服務以及自主產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后。與高校、科研院所、政府機構、檢驗機構及知名企業(yè)保持密切合作，服務客戶覆蓋制藥、醫(yī)療、商業(yè)實驗室、工業(yè)、環(huán)保、石化、食品飲料和電子等各個行業(yè)及領域。
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