Gaschromatograph(GC) mit massenselektivem Detektor (MS)
Final Report Abstract
Mit dem GC/MS-System wurden Untersuchungen in unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten durchgeführt. Ein wesentlicher Schwerpunkt lag hierbei auf der Untersuchung der chemischen Zusammensetzung von Lignin. So konnten im Rahmen verschiedener Projekte und wissenschaftlicher Kooperationen neue Ergebnisse erzielt werden. Die Py-GC/MS ist ein geeignetes Instrument zur Bestimmung des H:G:S-Verhältnisses von Ligninen. Das Verhältnis ist hautsächlich abhängig von der biologischen Quelle. Insbesondere landwirtschaftliche Reststoffe zeigen eine breite Varianz dieses Verhältnisses. Im Gegensatz dazu ist es nur geringfügig abhängig von der Isolierungsmethode. Durch eine molmassenbezogene Fraktionierung kann das Verhältnis variiert werden. Lignine mit höheren Molmassen enthalten vermehrt Guajacyl-Einheiten. Die VOCs von Ligninen hängen ebenfalls stark von der biologischen Quelle ab. VOCs der Lignine aus Einjahrespflanzen enthalten nur wenig Guajacol, aber relativ viel Furfural. Die Reinheit (Anteil an Polysacchariden, Anteil an Aufschlusschemikalien) von Ligninen hängt dagegen im Wesentlichen von der Isolationsmethode ab. Bei stark polysaccharidhaltigen Ligninen, wie z. B. aus dem Sulfitaufschluss kann die Reinheit durch eine molmassenbezogene Fraktionierung erhöht werden. Die Py-GC/MS erwies sich auch als eine geeignete Methode, um Modifizierung von Lignin nachzuweisen. Auch bei den ligninähnlichen Strukturen der Braunkohle kann die Methode zu Analyse der Strukturänderung genutzt werden. Die Py-GC/MS wurde vom Inst. f. Bodenkunde und Standortslehre eingesetzt, um den Einfluss der Vegetationszusammensetzung auf den Torfabbau zu bestimmen. Hierbei konnten Indukatoren für den Abbau durch den Einsatz der Py-GC/MS abgeleitet werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Dominanz von Gräsern den Torfabbau beschleunigt. Die Flüssig GC/MS kam zur Untersuchung von Pflanzen- und Bodenextrakten zum Einsatz. So konnte z.B. gezeigt werden, dass Extraktstoffe in Termitenbauten im Wesentlichen auf das eingetragene und für den Bau verwendete Pflanzenmaterial zurückzuführen sind. Mit dem UV-Modul wurde die Verwitterung von PVA- und cellulosebasierten Bodenbeschichtungen untersucht, die als in-situ vernetzende Folien in der Landwirtschaft und zur Flächensanierung eingesetzt werden sollen. Hierbei zeigte sich, dass ab einer Bewitterungszeit von 125 h der Polymerabbau einsetzt.
Publications
- „Structural Design of Lignin as Raw Material For Carbon Fibres“ Tekstilec 59(2) (2016) 107-185
S. Fischer, M. Bremer, A. Werner, M. Freese, T. Bley
- „Acytyl Groups in Thypa capensis: Fate of Acetates during Organosolv and Ionosolv Pulping“ Polymers 10 (2018) 619
I. G. Audu, N. Brosse, H. Winter, A. Hoffmann, M. Bremer, S. Fischer, M.-P. Laborie
(See online at https://doi.org/10.3390/polym10060619)
