UHPLC-qTOF - Massenspektrometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Arbeitsgruppe Analytische Chemie / Management chemischer Prozess unter Leitung von Prof. Dr. Kling hat das Großgerät vor allem in den zwei (von insgesamt vier) Hauptforschungsthemen „Industrielles Wassermanagement“ (Abwässer, Mikroplastik) und „Nachwachsende Rohstoffe“ eingesetzt. Die durchgeführten Arbeiten zum „Wassermanagement“ werden in enger Kooperation mit Partnern aus der chemischen und der chemieverarbeitenden Industrie durchgeführt. Hierbei werden modernste Techniken der produktions- und entwicklungsbegleitenden Analytik angewendet, wie z.B. mehrdimensionale Chromatographie gekoppelt mit massenspektrometrischen Verfahren (u.a. das Großgerät), mit nachfolgender multivariater Datenanalyse und mathematischen Verfahren zur Modellbildung. Im Vordergrund der Forschungstätigkeiten im Bereich „Nachwachsende Rohstoffe“ steht die Nutzung dieser für neuartige chemische Produkte aus dem Bereich der oberflächenaktiven Substanzen, wie z.B. Tenside und Emulgatoren. Insbesondere die Substitution von petrochemischen Produkten durch oleochemische Alternativen mit vergleichbaren oder sogar besseren Eigenschaften ist das Ziel. Dabei werden Fette und Öle aus nachwachsenden Rohstoffen (und deren Derivate) z.B. mit Hydroxycarbonsäuren (z.B. Zitronensäure oder Weinsäure), Aminosäuren oder Kohlenhydraten zu oberflächenaktiven Verbindungen kombiniert. Die Physikalische und Theoretische Chemie hat das Großgerät in dem Forschungsschwerpunkt „Massenspektrometrie“ und hier vor allem „Ionen-Molekülchemie“ eingesetzt, bzw. die in der Arbeitsgruppe erzielten Ergebnisse auf dieses übertragen können. Es konnte im Rahmen dieses Projekts das Ausmaß und die Kontrollierbarkeit von den in Atmosphärendruckionenquellen stets im großen Ausmaß ablaufenden Ionen-Molekülreaktionen untersucht und charakterisiert werden. Es konnte gezeigt werden, dass eine möglichst große Trennleistung der chromatographischen Vorstufe(n) Fehlinterpretationen der erhaltenen hochaufgelösten Massenspektren weitgehend vermeiden lässt. Die in einigen analytischen Forschungsbereichen anzutreffende Wahrnehmung, dass für die Analyse hochkomplexer Substanzgemische größtmögliche Massenauflösung die Verwendung von selektiven chromatographischen Vorstufen zum Teil oder sogar gänzlich ersetzen kann, konnte als sehr problematisch charakterisiert werden. Weiterhin ist es gelungen, in nESI Applikationen die Ionen-Molekülchemie durch Gasphasenmatrixmanipulation (chemische Modifizierer) zu steuern. Die dadurch entstandenen Möglichkeiten werden weiter intensiv untersucht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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An alternative treatment method for fluorosurfactant-containing wastewater by aerosol-mediated separation. Water Research 2016, 101, 333-340
I. Ebersbach, S.M. Ludwig, M. Constapel, H.-W. Kling
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Gas Flow Dynamics in Inlet Capillaries: Evidence for non Laminar Conditions. Journal of the American Society for Mass Spectrometry 2016, 27, 1550-1563
Wissdorf, W.; Mueller, D.; Brachthaeuser, Y.; Benter, Th.
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Impact of chemical modifiers on the cluster chemistry during electrospray ionization. 64th Annual Conference of the American Society for Mass Spectrometry and Allied Topics 2016, San Antonio, TX, USA
Thinius, M.; Langner, M.; Kersten, H.; Benter, Th.
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Effects of chemical dynamics and clustering reactions of chemical modifiers with analyte ions in differential mobility spectrometry (DMS). 65th Annual Conference of the American Society for Mass Spectrometry and Allied Topics 2017, Indianapolis, IN, USA
Stappert, F.; Schneider, B.; Thinius, M.; Wissdorf, W.; Kersten, H.; Covey, T.; Hager, J.; Benter, Th.
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Pathways in the Degradation of Geminal Diazides. The Journal of Organic Chemistry 2017, 82(15)
Holzschneider, K.; Häring, A.P.; Haack, A.; Benter, Th.; Kirsch, SF.
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Systematic studies of the impact of chemical modifiers on the ion population observed with nESI MS. 65th Annual Conference of the American Society for Mass Spectrometry and Allied Topics 2017, Indianapolis, IN, USA
Thinius, M.; Polaczek, C.; Markert, C.; Erdogdu, D.; Kersten, H.; Benter, Th.
