One of the authors (DK) acknowledges the receipt of an Australian Postgraduate Award.

Achtung: Bitte beachten Sie Sicherheitsdatenblätter (MSDS) für alle Materialien und Reagenzien vor der Verwendung (dh MSDS für Methanol). Achten Sie darauf, den Einsatz aller geeigneten Praktiken Sicherheit bei Lösungsmitteln und High Performance Liquid Chromatography (HPLC) Eluent Handhabung. Stellen Sie sicher, angemessene Nutzung von Engineering-Kontrollen von HPLC, Analysenwaage und Detektor Instrumentierung, und sorgen für die Verwendung persönlicher Schutzausrüstung (Schutzbrille, Handschuhe, Kittel, in voller Länge Hosen und geschlossene Schuhe). Hinweis: Dieses Protokoll enthält Anweisungen, wie eine CF-Säule auf einem HPLC-System mit einem UV-Vis-Detektor gekoppelt zu verwenden. Das Protokoll geschrieben wurde unter der Annahme der Leser grundlegende Kenntnisse und Erfahrung in der Chromatographie hat. 1. Aufbau von HPLC-Instrument Hinweis: Dieser Abschnitt kann geändert werden Bedürfnisse der Analysten zu entsprechen, das heißt, die Wahl der Lösungsmittel, Detektorwellenlänge und Geschwindigkeit Fluss,sind auf die Probe von Interesse geeignet ist. <ol><li> Bereiten Sie die HPLC - Instrument mit 100% Reinstwasser (zB Milli-Q - Wasser) für die Linie A und 100% Methanol Linie B als mobile Phase und reinigen die Pumpen nach Hersteller Anforderung. </li><li> Stellen Sie die UV-Vis-Detektor auf 254 nm. </li><li> Wählen Sie entweder eine Voreinspritzung Flow Split-Modus von Set-up oder eine Doppelpumpenfluss Set-up. Für die Split-Flow-Modus gehen Sie zu Schritt 2, für die Doppelpumpenmodus mit Schritt 3 fortfahren. </li></ol> 2. Split-Flow-System-Setup <ol><li> Trennen Sie die Pumpenleitung vom Einspritzventil des Autosampler. </li><li> Bringen Sie ein T-Stück an die Pumpenleitung. </li><li> Bringen Sie ein 15 cm großes Stück von 0,13 mm id Schlauch an jeden Port des T-Stück. </li><li> Schließen Sie ein Rohr aus dem T-Stück Ventil der Autosampler zu Injektor. </li><li> Stellen Sie die Pumpe auf 1,0 ml min -1. </li><li> Vor dem Anschluss Pumpenleitungen mit dem Einlass der CF-Säule, tune das Segmentierungsverhältnis der Strömung zu 40%: 6<html> 0% (Mittellinie: Umfangslinie) wie folgt in Schritt 2.7. </li><li> Tuning von CF Einlass-Verhältnis auf Split-Flow-System <ol><li> Messen Sie die Masse von zwei leeren Sammelbehältern einer Analysenwaage mit und beschriften ein Sammelgefäß zentrale und die andere Peripherie (eine für die Zeile aus dem Autosampler-Port und eine für die Linie von dem T-Stück zu Peripherie-Anschluss zum Zentrum) . </li><li> Für 1,0 min, sammeln den austretenden mobilen Phase von der Linie aus dem Injektor kommen (an der Stelle, die mit der Säule verbunden wird) in den Auffangbehälter, dessen Masse in 2.7.1 gemessen. </li><li> Erneut wiegen die Sammelbehälter im analytischen Maßstab und bestimmen die Masse der mobilen Phase gesammelt. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 2.7.2 für den Eluenten 2.7.3 die Zeile aus dem T-Stück austritt, die an den Peripherieanschluss verbunden werden soll. </li><li> Bestimmen den Anteil der Strömung (ml min -1) aus jeder Zeile der Strömung gemäß den folgenden Gleichungen: 1 &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 53471 / 53471eq1.jpg &quot;/&gt; </li><li> Stellen Sie den Stromverhältnis auf 40%: 60% (± 2%) (Leitung vom Injektor zum zentralen Anschluss: Linie von T-Stück zu Peripherie - Anschluss). Wenn die Zeile von dem Injektor zu dem zentralen Lochströmungs Prozentsatz über 40% ist, erhöhen den Druckabfall durch den Innendurchmesser des Schlauchs abnimmt, oder die Erhöhung seiner Länge. Wenn die Linie von Injektors zentralen Port Strömungs Prozentsatz unter 40% ist, erhöhen Innendurchmesser des Schlauchs oder der Länge des Rohrs zu verringern. </li><li> Sobald die Strömungsverhältnisse abgestimmt setzen Sie die Pumpe fließen. </li><li> Schließen Sie die Leitung vom Injektor zum zentralen Anschluss des Säuleneingang und der Leitung vom T-Stück an den Peripherieanschluss des Säuleneingang. </li><li> Rampe langsam die Fließgeschwindigkeit auf 1,0 ml min -1 bei 100% Linie B. </li><li> Äquilibrieren der Säule (4,6 mm ID x 100 mm Länge), indem100% Methanol (Linie B) mobile Phase fließt durch die Säule bei 1,0 ml min -1 für 10 min. Diese Zeit wird skaliert entsprechend den Abmessungen anderer Spalten der Benutzer verwenden kann. </li><li> Gehen Sie für die Abstimmung des CF-Auslass 4 &#39;Tuning von CF Abstrom&#39; zu Schritt. </li></ol></li></ol> 3. Dual-Pump System-Setup <ol><li> Schließen Sie das HPLC-System Pumpe zum Injektor und schließen dann die Leitung vom Injektor zum zentralen Einlassöffnung der Säule. </li><li> Schließen Sie die zusätzliche Pumpe direkt mit dem Einlass Peripherieschnittstelle der Kolonne. Beachten Sie, dass diese zweite Pumpe den Injektor-Bypässe. </li><li> Rampe die Strömungsgeschwindigkeit des Systempumpe mit dem zentralen Anschluss angeschlossen bis 0,4 ml min -1 (repräsentativ für 40% der Gesamtströmungsrate von 1,0 ml min -1) bei 100% Methanol (Linie B). </li><li> Zur gleichen Zeit wie Schritt 3.3, Rampe der Flussrate des peripheren Pumpe auf 0,6 ml min -1 (repräsentativ für 60% der Gesamtströmungsgeschwindigkeit von1,0 ml min -1) bei 100% Methanol (Linie B). </li><li> Äquilibrieren der Säule (4,6 mm ID x 100 mm Länge) , indem sie 100% Methanol (Linie B) mobile Phase durch die Säule fließen bei 1,0 ml min -1 für 10 min. Diese Zeit wird skaliert entsprechend den Abmessungen anderer Spalten der Benutzer verwenden kann. </li><li> Gehen Sie für die Abstimmung des CF-Auslass 4 &#39;Tuning von CF Abstrom&#39; zu Schritt. </li></ol> 4. Tuning von CF Ausgang Fluss <ol><li> Schließen Sie den zentralen Austrittsöffnung mit dem UV-Vis-Detektor ein 15 cm großes Stück von 0,13 mm id Schlauch verwenden. </li><li> Verbinden eines 15 cm Stück von 0,13 mm id Schlauch an der peripheren Austrittsöffnung der CF-Säule. </li><li> Wiegen Sie die Masse von zwei leeren Sammelbehältern auf der Analysenwaage und beschriften Sie ein Gefäß zentrale und die anderen Peripherie. </li><li> Für 1,0 min, sammeln den austretenden mobilen Phase aus dem UV-Vis-Detektor (Mittelfluss) in den Auffangbehälter Etikett zentrale, dessen Masse in 4,2 gemessen. </li><li> Erneut wiegen die Sammelbehälter des gesammelten Eluenten im analytischen Maßstab und bestimmen die Masse der mobilen Phase gesammelt enthält. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 4,4-4,5 für das Eluierungsmittel die Leitung von der peripheren Austrittsöffnung austritt. </li><li> Bestimmen den Prozentsatz der Strömung von jedem Strömungslinie gemäß den folgenden Gleichungen: <img alt="Gleichung 2" src="/files/ftp_upload/53471/53471eq2.jpg" /></li><li> Stellen Sie den Stromverhältnis auf 21%: 79% (± 2%) (zentrale Abstrom von UV-Vis: periphere Abstrom aus der Leitung). Wenn der zentrale Strömung Prozentsatz von der UV-Vis von über 21%, erhöhen Sie den Druckabfall durch den Innendurchmesser der Rohrleitung zum Ausgang des UV-Vis-Detektor angebracht Verringern oder Erhöhen seiner Länge. Wenn der zentrale Strömungs Prozentsatz vom UV-Vis unter 21% ist, erhöhen Innendurchmesser der Rohrleitung zum Ausgang des UV-Vis-Detektor angebracht ist, oder die Länge des Rohres zu verringern. Jedesmal, wenn die Rohrlänge geändert wurde, repeatSchritte 4,3-4,7. Hinweis: Die CF-Spalte in &quot;virtuellen&quot; 2,1 mm-ID-Modus für die Analyse bereit ist. </li></ol>

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This work was supported by UWS and ThermoFisher Scientific.

Diese Studie umfasste die Inter-Laboranalyse von CF Chromatographiesäulen die analytische Leistungsfähigkeit in Bezug auf Effizienz und Empfindlichkeit zu testen. Die CF-Säule wurde mit einem Doppelpumpsystem eingerichtet, wie im Abschnitt &#39;3 beschrieben. Doppelpumpensystem eingerichtet &#39;ein Stromverhältnis von 40:60 zu erreichen (Mitte: periphere) am Einlass der CF-Säule. Das 40:60 (Mitte: periphere) Flussverhältnis wurde durch Einstellen der Flussrate jeder Pumpe auf den Wert erreicht, 40% und 60% der Gesamtflussrate darstellt, beziehungsweise. Die Säulenausgang CF wurde auf eine &quot;virtuelle&quot; Säule mit einem ID von 2,1 mm eingestellt, indem das Verfahren im Abschnitt folgenden &quot;4. Tuning von CF Abstrom &#39;. Eine Probenmischung enthaltend Phenetol, Butylbenzol und Pentylbenzol wurde als Teststandard für eine Trennleistung Vergleich zwischen einem 4,6 mm id CF - Säule (22:78) und konventionellen 4,6 und 2,1 mm ID - Spalten verwendet wird . 4 ist eine Überlagerung der chromatographic Trennung der Testmischung unter Verwendung jeder der drei Säulen durchgeführt. Der Hauptunterschied in dieser Figur zu beobachten ist die signifikante Erhöhung der Signalantwort für die Trennung unter Verwendung des CF-Säule erhalten. Die Signalantwort für die 4,6 und 2,1 mm id herkömmlichen Säulen waren fast identisch wie erwartet als chromatographische Bedingungen für die Querschnittsfläche der Säulen entsprechen skaliert wurden. Linearität und die Nachweisgrenzen wurden auch zwischen der CF und konventionellen Betriebsarten, wo eine Reihe von Standards beurteilt wurden in Replikaten auf verschiedenen HPLC-Systemen mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten hergestellt und analysiert. Unabhängig davon wurde HPLC-System verwendet und in welchem ​​Strömungsgeschwindigkeit der Analyse das Ergebnis war im wesentlichen dasselbe, wobei die Signalantwort für CF war immer wesentlich größer als die anderen herkömmlichen Säulen. Signalantwort Verstärkungen waren typischerweise zwischen 1,7 und 2,8 mal größer als die herkömmlichen Säulen. Ein 5-fachVerbesserung der Genauigkeit der Messungen (dh relative Standardabweichung - RSD%) der Spitzenhöhe für die niedrigste Standardreihe wurde bei 22% für den CF - Betriebsart beobachtet , verglichen mit dem herkömmlichen 2,1 mm - ID - Säule. CF verbessert die Genauigkeit der Spitzenmessungen aufgrund der Erhöhung der Empfindlichkeit, die durch CF. erhalten wird Je größer die Signalantwort desto geringer ist die RSD-Wert. Somit kann, wie eine Folge der verbesserten Signalantwort peak Genauigkeit verbessert wird, auch ist die Effizienz höher, so Bands tail weniger und damit Peakintegration genauer ist. Die Grenzen der Haft und die Quantifizierung unter Verwendung von CF - Säulen mit einer Austritts Segmentierung Verhältnis von 22:78 (Mitte: periphere). Wurden auch als 23 - Säule herkömmlichen 2,1 mm id um bis zu 2,3 - fache verbessert Abbildung 5 zeigt die in der Nähe der Nachweisgrenze Antwort für Butylbenzol Höhepunkt unter den CF Bedingungen und üblichen Bedingungen. Ein wichtiger Aspekt zur comVergleich zwischen CF und konventionellen Spalten , die nicht erkennbar in Figur 4 ist die Verringerung der Spitzenvolumen für den Analyten in den Proben , die unter CF Bedingungen dar. 4 die Spitzen mit Bezug auf die Zeit zeigt, jedoch, da in CF - Modus nur ein Teil der Gesamtdurchsatz wird verwendet, Peakbreite in Bezug auf das Volumen eingestellt werden. Abbildung 6 vergleicht die Butylbenzol Elutionsprofil in Bezug auf Spitzenvolumen für CF (22:78) , um eine &quot;virtuelle&quot; 2,1 mm ID, die eine herkömmliche 4,6 mm ID - Säule emuliert und eine herkömmliche 2,1 mm id der Spitzenvolumen zwischen der CF und den herkömmlichen 2,1 mm-Säulen war fast identisch, aber die Spitzenvolumen des herkömmlichen 4,6 mm Säule war etwa 5 mal größer ist als sowohl herkömmliche 2,1 mm und CF (22:78) . Wichtig ist, führte die Verringerung der Spitzenvolumen in CF-Modus nicht in einer Reduktion der Signalantwort, sondern eher eine Zunahme von fast 3-mal, als die der herkömmlichen Kolonnen regardless Innendurchmesser 23. Obwohl eine Verringerung der Spitzenvolumen nicht für UV-Vis Detektions wichtig sein kann, kann dieselbe nicht für Nachweisverfahren gesagt werden die Strömungsgeschwindigkeit abhängigen oder begrenzt sind, beispielsweise Massenspektrometer oder Verdampfungslichtstreuungsdetektor. Der Nachteil bei der CF-Betriebsart wie der schmalere Bohrung herkömmlichen Säulen ist seine Anfälligkeit für die Auswirkungen der säulennachgeordneten Totvolumen, was deutlich die Trennleistung, indem man Bandenverbreiterung und des Verfalls der Signalintensität kann sich verschlechtern. Jedoch ist das Totvolumen am Einlaß weniger wichtig. Somit ist der gebotenen Sorgfalt auf die Post-Säule Schlauch notwendig für eine optimale CF Trennleistung. CF-Chromatographie ist eine ziemlich neue Form der Säulentechnologie, die ein großes Potenzial in zukünftigen Anwendungen hat. Zum Beispiel Spalte die Injektion einer niedrigen Konzentration Probe in die Mitte des CF, ist &#39;curtained&#39; durch die Wand (peripheren) mobile Phase concentBewerten der Probe in der Mitte der CF-Säule und somit die Signalantwort zu maximieren. Nach dem Austritt nur der zentrale Strömung der &quot;konzentriert&quot; Probe enthält , wird mit dem Detektor genommen, eine Erhöhung der Empfindlichkeit bietet, ideal für High-Speed ​​- Analyse mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten auf flußlimittierte Detektoren wie MS 6.

In den letzten Jahren Säulentechnologie für High Performance Liquid Chromatography (HPLC) hat große Fortschritte gemacht; Spitzenleistungen haben sich vor allem dank der Verwendung von kleineren Partikelgrößen und den effizienteren Kern-Schale-Teilchen erhöht. Da Trennungen im Allgemeinen effizienter sind, einen Strömungs-Effekt der Steigerung der Empfindlichkeit seit Peaks nun schärfer sind und somit höher 1-8. Dennoch ist das radiale Bett Heterogenität immer noch ein limitierender Faktor bei der Erfüllung aller Spalten, aber dies ist keine neue Geschichte seit chromatographers dies seit vielen Jahren bekannt. Spalte Betten sind heterogen in sowohl radialer Richtung 9-12 und entlang der Spaltenachse 10,12-15. Die Wand-Effekt vor allem ist ein wichtiger Faktor für den Verlust der Trennleistung 7,16-18. Shalliker und Ritchie 7 kürzlich Aspekte der Säulenbett Heterogenität überprüft und daher muss dies nicht sein discussed hier weiter. Obwohl es genügt zu sagen, dass die Variation in Säulenbettpackungsdichte und die Wandeffekte zu einer Verzerrung des gelösten Stoffes Stecker führen, so dass Bänder durch die Säule in Stecker eluieren , die Suppe teilweise gefüllt ähneln Schalen anstatt dünne flache feste Scheiben 7, die in der Regel in grundlegende Lehre Texte dargestellt. Wenn Versuche unternommen wurden, so dass der gelöste Stoff Wanderung durch das Bett in der Säule die Steckprofile sichtbar gemacht werden konnten, waren teilweise hohl und der Tailing Abschnitt des Bandes ist weitgehend die Wandkomponente des Beispiel-Plug. Das Endergebnis ist , dass es viel mehr Platten zu trennen , diese &#39;teilweise hohl&#39; Stecker nimmt als erforderlich wäre , wenn die Scheiben waren solide und flach 12,14,17. Um die Bandenverbreiterung Fragen im Zusammenhang mit Wandeffekte und der Variation der Radialpackungsdichte, eine neue Form der Säulentechnologie bekannt als Aktive Flow Technology (AFT) überwunden wurde 7,19 entworfen. Der Zweck dieser Konstruktion warWandeffekte durch die physische Trennung von Lösungsmittel eluierenden entlang der Wandbereich, von der der mobilen Phase eluiert wird in der radialen Mittelbereich der Säule 19 zu entfernen. Es gibt zwei Haupttypen von AFT Spalten; Parallel Segmented Flow (PSF) Spalten und Curtain Flow (CF) Spalten 7. Da dieses Protokoll bei der Verwendung und Optimierung von CF Spalten ausgerichtet ist, wird nicht PSF Spalten weiter diskutiert. Curtain Flow (CF) Curtain Flow (CF) -Säule Formate verwenden AFT End-Fittings sowohl dem Einlass und dem Auslass der Säule. AFT End-Armaturen bestehen aus einer ringförmigen Fritte innerhalb eines Multiport-Fitting befindet. Die Fritte besteht aus drei Teilen: einem porösen radial zentralen Abschnitt, der mit dem zentralen Anschluss der Endarmatur, einem porösen äußeren Teil ausgerichtet ist, die mit der Peripherieschnittstelle (n) des Endstückes und einer undurchlässigen Ring ausgerichtet ist, dass trennt die beiden porösen Teile irgendwelche Quer verhindern-flow zwischen den radial zentralen und äußeren Bereichen der Fritte 19, Fig . 1 die Konstruktion der AFT Fritte zeigt und Figur 2 veranschaulicht die CF Spaltenformat. In dieser Betriebsart (CF) wird die Probe in die radiale zentrale Öffnung des Einlasses injiziert Einbau, während zusätzliche mobile Phase wird durch die Umfangsöffnung des Einlaß einzuführenden &quot;Vorhang&quot; die Wanderung der gelösten Stoffe durch den radial mittleren Bereich des Spalte. Daher tritt die Probe das Bett in der radialen Mittelbereich der Säule mit dem äußeren Bereich der Kolonne mobilen Phase nur durchströmt ist. Studien haben gezeigt , dass ein Volumenstrom - Verhältnis von etwa 40:60 (central: Peripherie - Anschluss) für das Einlassende sitz eines 4,6 mm Innendurchmesser (id) Spalte optimale 6,7,16 ist. Die AFT Ausgang der CF-Säule ermöglicht die Anpassung des zentralen und peripheren Strömungs ihrem relativen Anteil und kann auf fast jede gewünschte rati variiert werdeno durch Druckmanagement. Die Optimierung einer CF Säule kann verschiedene funktionale Aspekte der Säulentechnologie, wie Abscheidegrad oder Nachweisempfindlichkeit signifikant verbessern. Auf diese Weise wird eine &quot;wandlosen&quot;, &quot;unendlich-Durchmesser&quot; oder &quot;virtuelle&quot; Spalte 6,10,18,20 etabliert. Der Zweck CF Spalten ist aktiv, die Migration von Probe durch die Säule zu verwalten, die Probe zu verhindern, dass der Wandbereich erreicht. Somit wird die Konzentration des gelösten Stoffes beim Austritt zu dem Detektor maximiert, Erhöhung der Empfindlichkeit von etwa 2,5 mal größer als die herkömmlichen Säulenformat wenn ultraviolette (UV) Detektion unter Verwendung von 16, und noch mehr , wenn 6 Massenspektralanalyse Detektion. CF Säulen sind ideal für niedrige Konzentration Proben geeignet, da die Nachweisempfindlichkeit erhöht wird. Sie sind ferner ideal , wenn gekoppelt Rate begrenzt Detektoren, wie beispielsweise das Massenspektrometer (MS) 6 fließen. Ein AFT-Säule in einem 4,6 mm-ID-Format, kann beispielsweise abgestimmt werden, um das gleiche Volumen Lösungsmittel zu einem Detektor als Standard 2,1 mm ID-Format Spalte, wenn an den gleichen linearen Geschwindigkeiten betrieben zu liefern, durch Verlassen zentralen Strömungs auf 21% eingestellt wird. Ebenso ist die AFT Spalte auch abgestimmt werden, um das gleiche Volumen Belastung auf einen Detektor als 3,0 mm ID-Säule, durch die Einstellung Verlassen zentralen Strömungs auf 43% zu liefern. In der Tat könnte eine &quot;virtuelle&quot; Spaltenformat erzeugt werden 6,18,22 die analytische Anforderung gerecht zu werden . Unter Verwendung dieser speziell End-Armaturen am Einlass und dem Auslass sorgt dafür, dass eine wahre wandlosen Säule hergestellt wird. Es gibt zwei Möglichkeiten , um die Lösungsmittelfördersystem an die zentralen und peripheren Ports des Einlasses einzurichten:. Split-Flow - System 6 und zwei Pumpsystem 6,7 Abbildung 3 jedes dieser Satz ups CF - System zeigt. Split-Flow - System ichna split-Strömungssystem (3A) die Strömungspumpe mit dem Injektor führende gespalten pre-Injektor einen Null-Totvolumen - T-Stückes, wo der mobilen Phase einen Fließstrom mit dem Injektor verbunden ist, die dann an den verbundenen zentrale Öffnung des Einlaßendes sitz der Säule. Der zweite Durchflussstrom der mobilen Phase-Bypässe den Injektor und an die Peripherieschnittstelle an dem Einlass der Säule verbunden. Während des Spaltströmungs wird der Strömungsstrom Prozentsatz bis 40:60 (Mitte: peripher) eingestellt , bevor die Leitungen mit der Säule verbunden sind, dh von Injektors peripher zu zentrieren und zu pumpen. Zwei Pumpsystem Die CF-Säule erfordert zwei Fließströme an dem Einlaßende sitz der Säule. Je nach Art der Probengeber / Injektor des HPLC - Instrument, Split-Flow einrichten kann nicht möglich sein, und so CF kann dann durch zwei Pumpen (3B 21) erreicht werden ,. Jede Pumpe zugeordnet ist und die entweder mit dem zentralen oder peripheren Anschluss und die Strömungsgeschwindigkeit wird 40% der Strömung für die zentrale Port und 60% für die Peripherieschnitt darzustellen. Wenn beispielsweise die Gesamtdurchflussrate von 1,0 ml min -1 ist, wird die zentrale Pumpenströmungsrate auf 0,4 ml min -1 eingestellt und die Umfangs Pumpe auf 0,6 ml min -1 eingestellt. Die Wahl des Betriebsmodus ist weitgehend abhängig von der HPLC Instrumentierung und chromatographische Wirkungsweise. Zum Beispiel in einigen Autosampler eine Druckänderung zwischen den Probenladeposition und Probe injizieren Position des Split-Flow-Verhältnis zu stören und somit in diesem Fall eine Doppelpumpe aufgebaut werden würde für eine optimale Leistung CF auftreten kann empfohlen. Unabhängig von der Lösungsmittelabgabesystem eingerichtet gewählt für den Einlass der CF-Säule, die CF-Ausgang Optimierung bleibt gleich. Der Auslass zentralen Port des CF Spalte wird der UV-VIS (UV-Vis) -Detektor mit der Smal befestigtdamit Volumen möglich Rohr die Auswirkungen der säulennachgeordneten Totvolumen zu minimieren. Da CF Säulen mit enger Bohrung Spalten emulieren Totvolumen zwischen dem Säulenausgang und dem Detektor ist die Trennleistung der Säule CF schädlich. Es ist entscheidend, die kleinste Menge an Volumen des Schlauchs zwischen dem zentralen Anschluss und dem UV-Vis-Detektor zur Minimierung der Auswirkungen von Totvolumen wie Bandverbreiterung, Verlust an Effizienz und Empfindlichkeit zu gewährleisten. Daher ist die Verwendung von engen Bohrung Schlauch (0,1 mm ID) empfohlen, leicht Druckeinstellungen ermöglichen, ohne unangemessene Totvolumen hinzufügen. Tubing ist auch an den Peripherieanschluss und gerichtet angebracht zu verschwenden. Nach dem Austritt der CF-Säule kann das Segmentierungsverhältnis zu jedem Verhältnis eingestellt werden, die den Zweck des Analytikers passt. Wenn ein 4,6 mm-ID CF verwendet wird, zum Beispiel, ist es oft praktisch ist das Verhältnis als entweder 43:57 oder 21:79 (Mitte: periphere) zur Einrichtung einer &quot;virtuellen&quot; 3,0 mm ID-Säule oder 2,1 mm ID-Säule zu emulieren,respektvoll. Auf diese Weise die Trennleistung ist leicht Bank markiert. Der Segmentierungsverhältnis wird durch Wiegen der Menge des Flusses gemessen von dem Detektor austritt, die mit dem zentralen Anschluss verbunden und fließen, um die Peripherieschnittstelle über einen Zeitraum Zeit verlassen. Der Prozentsatz Fluss durch jeden Port kann dann bestimmt werden, und die Verhältnisse durch Änderung der Länge der Rohrleitung befestigt oder mit Hilfe von Schläuchen, die einen unterschiedlichen Innendurchmesser (id) hat eingestellt werden. Dieses Video-Protokoll beschreibt die Bedienung und Optimierungsverfahren von einer CF-Säule für eine verbesserte chromatographische Leistung.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="686">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">HPLC instrument</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:185px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Additional Pump</td>
			<td style="width:167px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Required if 2 pump CF system set up is to be used.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Curtain Flow HPLC column</td>
			<td style="width:167px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">Not Defined</td>
			<td>Soon to be commercialised</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Methanol</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>HPLC Grade</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PEEK tubing</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Various lengths and i.d.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PEEK tube cutter</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Analytical Scale Balance</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stop watch</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Eluent collection vessels</td>
			<td style="width:167px;">Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>1-2 mL Sample vials can be used as eluent collection vessels</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">T-piece</td>
			<td>Any brand</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

curtain flow column: optimization of efficiency and sensitivity

Active Flow Technology (AFT) is a form of column technology that increases the separation performance of a HPLC column through the use of a specially purpose built multiport end-fitting(s). Curtain Flow (CF) columns belong to the AFT suite of columns, specifically the CF column is designed so that the sample is injected into the radial central region of the bed and a curtain flow of mobile phase surrounding the injection of solute prevents the radial dispersion of the sample to the wall. The column functions as an 'infinite diameter' column. The purpose of the design is to overcome the radial heterogeneity of the column bed, and at the same time maximize the sample load into the radial central region of the column bed, which serves to increase detection sensitivity. The protocol described herein outlines the system and CF column set up and the tuning process for an optimized infinite diameter 'virtual' column.

AFT Säulen wurden mit einem speziellen Fritte Design (Abbildung 1) in den Multiport - Säulenende-Armaturen entwickelt , um die Säulenbett Heterogenität überwinden und Trennleistung zu verbessern. Ein Interlabor - Studie über die Trennleistung von CF - Chromatographiesäulen (Abbildung 2) wurde mit einem Doppelpumpensystem eingerichtet (3B) durchgeführt , wie in Abschnitt 3 dieses Protokolls 23 beschrieben. Ein Drei-Komponenten-Testmischung wurde unter über eine &quot;virtuelle&quot; 2,1 mm ID analysiert, bei denen 21% des zentralen Abstrom der CF-Säule zum Detektor gerichtet war. Die Trennung eines Dreikomponenten-Testmischung veranschaulicht die verbesserte Leistung in Bezug auf Effizienz und Empfindlichkeit, einer CF-Säule relativ zur Standardspalten. Die Drei-Komponenten-Testgemisch enthielt Phenethol, Butylbenzol und Pentylbenzol und wurde auf den konventionellen 4,6 und 2,1 mm ID Säulen analysiert und eine 4,6<html> mm id CF - Säule mit einem Segmentierungsverhältnis von 22:78 (Mitte: periphere) ein 2,1 - mm - ID (Abbildung 4) zu emulieren. Abscheidegrad wurde in Bezug auf die Plattenzahl (N) und die Empfindlichkeit bewertet. Die Verwendung von CF - Säule zur Analyse zeigte eine untere Nachweisgrenze (5) und eine Erhöhung der Empfindlichkeit (4 und 6) im Vergleich zu herkömmlichen Säule analysiert. Es wurde auch festgestellt , dass unabhängig von der Labor- oder Art von HPLC - System , das verwendet wird, Spalte die Trennleistung Ergebnis für den CF war relativ gleich, die alle zu einer verbesserten Trennleistung führt , wenn CF Chromatographiesäulen Einsatz 23. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/53471/53471fig1.jpg" /> Abbildung 1. Abbildung der aktiven Strömungstechnik Säulenende sitz Fritte Design.<html> OAD / 53471 / 53471fig1large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/53471/53471fig2.jpg" /> Abbildung 2. AFT Spalte -. CF Spaltenformat <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53471/53471fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> um <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53471/53471fig2large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/53471/53471fig3.jpg" /> Abbildung 3. Set aus CF Säuleneinlassfluss in (A) Split-Flow - System - Setup und (B) 2 Pumpensystem - Setup. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53471/53471fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53471/53471fig3large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> /53471fig4.jpg &quot;/&gt; Abbildung 4. Eine typische Trennung der drei Komponenten erhaltenen Testmischung die Ultimate 3000 - System verwendet wird . (A) Konventionelle 4,6 mm ID - Säule, (b) Herkömmliche 2,1 mm ID - Säule, (c) Vorhang Stromkolonne mit einer 22% igen Auslass Segmentierung Betriebs Verhältnis. Solute: (i) Phenetol, (ii) Butylbenzol und (iii) Pentylbenzol. Diese Zahl hat sich von 23. Extrahiert <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53471/53471fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> um <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53471/53471fig4large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/53471/53471fig5.jpg" /> Abbildung 5. Elution Bandprofile von Butylbenzol an der Nachweisgrenze auf (a) die herkömmliche Säule und (b) die Vorhangströmung Säulensystem. Shimadzu bei 2,0 ml / min, 5 &amp; mgr; l - Injektion, Detektion bei 254 nm. Diese Zahl wurde extrahiert aus <sbis&gt; 23. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53471/53471fig5large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53471/53471fig5large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 6" src="/files/ftp_upload/53471/53471fig6.jpg" /> Figur 6. Vergleich der Elutionsprofile von Butylbenzol auf dem System ultimative 3000 erhalten. (A) das herkömmliche 4,6 mm ID - Säule, (b) die herkömmliche 2,1 mm ID - Säule, (c) der Vorhang - Flow - Säule mit einem 22% Auslass Segmentierungs Verhältnis. Diese Zahl hat sich von 23. Extrahiert <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53471/53471fig6large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> um <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/53471/53471fig6large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

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Curtain Flow Column: Optimization of Efficiency and Sensitivity

Here, we present a protocol for the operation and optimization of Active Flow Technology (AFT) column in Curtain flow (CF) mode for enhanced separation performance.

Vorhang-Flow-Säule: Optimierung der Effizienz und Empfindlichkeit

Active Flow Technology (AFT) is a form of column technology that increases the separation performance of a HPLC column through the use of a specially ...

curtain-flow-column-optimization-of-efficiency-and-sensitivity

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Chemistry

6.5K Aufrufe.  University of Western Sydney. Here, we present a protocol for the operation and optimization of Active Flow Technology (AFT) column in Curtain flow (CF) mode for enhanced separation performance. 

Serie: Curtain Flow Column: Optimization of Efficiency and Sensitivity

Use of Stopped-Flow Fluorescence and Labeled Nucleotides to Analyze the ATP Turnover Cycle of Kinesins

The kinesin superfamily of microtubule associated motor proteins share a characteristic motor domain which both hydrolyses ATP and binds microtubules. Kinesins display differences across the superfamily both in ATP turnover and in microtubule interaction. These differences tailor specific kinesins to various functions such as cargo transport, microtubule sliding, microtubule depolymerization and microtubule stabilization. To understand the mechanism of action of a kinesin it is important to understand how the chemical cycle of ATP turnover is coupled to the mechanical cycle of microtubule interaction. To dissect the ATP turnover cycle, one approach is to utilize fluorescently labeled nucleotides to visualize individual steps in the cycle. Determining the kinetics of each nucleotide transition in the ATP turnover cycle allows the rate-limiting step or steps for the complete cycle to be identified. For a kinesin, it is important to know the rate-limiting step, in the absence of microtubules, as this step is generally accelerated several thousand fold when the kinesin interacts with microtubules. The cycle in the absence of microtubules is then compared to that in the presence of microtubules to fully understand a kinesin&#8217;s ATP turnover cycle. The kinetics of individual nucleotide transitions are generally too fast to observe by manually mixing reactants, particularly in the presence of microtubules. A rapid mixing device, such as a stopped-flow fluorimeter, which allows kinetics to be observed on timescales of as little as a few milliseconds, can be used to monitor such transitions. Here, we describe protocols in which rapid mixing of reagents by stopped-flow is used in conjunction with fluorescently labeled nucleotides to dissect the ATP turnover cycle of a kinesin.

Kinesins are characterized by nucleotide-dependent interaction with microtubules: a cycle of ATP turnover coupled to a cycle of microtubule interaction. Here, we describe protocols to analyze the kinetics of individual nucleotide transitions in the ATP turnover cycle of a kinesin using fluorescently labeled nucleotides and stopped-flow fluorescence.

Verwendung von Stopped-Flow-Fluoreszenz und markierte Nukleotide ATP, um die Umsatz-Zyklus von Kinesine Analysieren

The kinesin superfamily of microtubule associated motor proteins share a characteristic motor domain which both hydrolyses ATP and binds microtubules. ...

Forschung

Chemie

Transport of Surface-modified Carbon Nanotubes through a Soil Column

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, electronics and biomedical applications. Due to their accelerating production and use, CNTs constitute a potential environmental risk if they are released to soil and groundwater systems. It is therefore essential to improve the current understanding of environmental fate and transport of CNTs. The transport and retention of CNTs in both natural and artificial media have been reported in literature, but the findings widely vary and are thus not conclusive. There are a number of physical and chemical parameters responsible for variation in retention and transport. In this study, a complete procedure of selected multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) is presented starting from their surface modification to a complete set of laboratory column experiments at critical physical and chemical scenarios. Results indicate that the stability of the commercially available MWCNTs are critical with their attached surface functional group which can also influence the transport and retention of MWCNT through the surrounding medium.

Surface properties of a nanoparticle are important for their interaction with the surrounding medium. Therefore the surface modification of carbon nanotubes can be critical for their transport and retention through porous media. Here, lab scale column experiments are used to understand the possible transport and retention of these nanoparticles.

Transport von oberflächenmodifizierte Kohlenstoff-Nanoröhren durch eine Bodensäule

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, ...

Optimization of Synthetic Proteins: Identification of Interpositional Dependencies Indicating Structurally and/or Functionally Linked Residues

Protein alignments are commonly used to evaluate the similarity of protein residues, and the derived consensus sequence used for identifying functional units (e.g., domains). Traditional consensus-building models fail to account for interpositional dependencies &#8211; functionally required covariation of residues that tend to appear simultaneously throughout evolution and across the phylogentic tree. These relationships can reveal important clues about the processes of protein folding, thermostability, and the formation of functional sites, which in turn can be used to inform the engineering of synthetic proteins. Unfortunately, these relationships essentially form sub-motifs which cannot be predicted by simple &#8220;majority rule&#8221; or even HMM-based consensus models, and the result can be a biologically invalid &#8220;consensus&#8221; which is not only never seen in nature but is less viable than any extant protein. We have developed a visual analytics tool, StickWRLD, which creates an interactive 3D representation of a protein alignment and clearly displays covarying residues. The user has the ability to pan and zoom, as well as dynamically change the statistical threshold underlying the identification of covariants. StickWRLD has previously been successfully used to identify functionally-required covarying residues in proteins such as Adenylate Kinase and in DNA sequences such as endonuclease target sites.

Synthetic protein sequences based on consensus motifs typically ignore co-evolving residues, that imply interpositional dependencies (IPDs). IPDs can be essential to activity, and designs that disregard them may result in suboptimal results. This protocol uses StickWRLD to identify IPDs and help inform rational protein design, resulting in more efficient results.

Optimierung der synthetische Proteine: Bezeichnung interpositional Abhängigkeiten Anzeige- strukturell und / oder funktionell verknüpft Rückstände

Protein alignments are commonly used to evaluate the similarity of protein residues, and the derived consensus sequence used for identifying functional ...

Tuning a Parallel Segmented Flow Column and Enabling Multiplexed Detection

Active flow technology (AFT) is new form of column technology that was designed to overcome flow heterogeneity to increase separation performance in terms of efficiency and sensitivity and to enable multiplexed detection. This form of AFT uses a parallel segmented flow (PSF) column. A PSF column outlet end-fitting consists of 2 or 4 ports, which can be multiplexed to connect up to 4 detectors. The PSF column not only allows a platform for multiplexed detection but also the combination of both destructive and non-destructive detectors, without additional dead volume tubing, simultaneously. The amount of flow through each port can also be adjusted through pressure management to suit the requirements of a specific detector(s). To achieve multiplexed detection using a PSF column there are a number of parameters which can be controlled to ensure optimal separation performance and quality of results; that is tube dimensions for each port, choice of port for each type of detector and flow adjustment. This protocol is intended to show how to use and tune a PSF column functioning in a multiplexed mode of detection.

Here, we present a protocol for the operation and tuning of parallel segmented flow chromatography columns to enable multiplexed detection.

Abstimmen eines Parallel Segmented Flow Säule und Aktivieren von Mehrfachanalysen

Active flow technology (AFT) is new form of column technology that was designed to overcome flow heterogeneity to increase separation performance in terms ...

Post Column Derivatization Using Reaction Flow High Performance Liquid Chromatography Columns

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is presented. A major difficulty in adapting PCD to modern HPLC systems and columns is the need for large volume reaction coils that enable reagent mixing and then the derivatization reaction to take place. This large post column dead volume leads to band broadening, which results in a loss of observed separation efficiency and indeed detection in sensitivity. In reaction flow post column derivatization (RF-PCD) the derivatization reagent(s) are pumped against the flow of mobile phase into either one or two of the outer ports of the reaction flow column where it is mixed with column effluent inside a frit housed within the column end fitting. This technique allows for more efficient mixing of the column effluent and derivatization reagent(s) meaning that the volume of the reaction loops can be minimized or even eliminated altogether. It has been found that RF-PCD methods perform better than conventional PCD methods in terms of observed separation efficiency and signal to noise ratio. A further advantage of RF-PCD techniques is the ability to monitor effluent coming from the central port in its underivatized state. RF-PCD has currently been trialed on a relatively small range of post column reactions, however, there is currently no reason to suggest that RF-PCD could not be adapted to any existing one or two component (as long as both reagents are added at the same time) post column derivatization reaction.

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is presented.

Nachsäulenderivatisierung Mit Reaktionsfluß High Performance Liquid Chromatography Columns

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is ...

Improved Heterojunction Quality in Cu2O-based Solar Cells Through the Optimization of Atmospheric Pressure Spatial Atomic Layer Deposited Zn1-xMgxO

Atmospheric pressure spatial atomic layer deposition (AP-SALD) was used to deposit n-type ZnO and Zn1-xMgxO thin films onto p-type thermally oxidized Cu2O substrates outside vacuum at low temperature. The performance of photovoltaic devices featuring atmospherically fabricated ZnO/Cu2O heterojunction was dependent on the conditions of AP-SALD film deposition, namely, the substrate temperature and deposition time, as well as on the Cu2O substrate exposure to oxidizing agents prior to and during the ZnO deposition. Superficial Cu2O to CuO oxidation was identified as a limiting factor to heterojunction quality due to recombination at the ZnO/Cu2O interface. Optimization of AP-SALD conditions as well as keeping Cu2O away from air and moisture in order to minimize Cu2O surface oxidation led to improved device performance. A three-fold increase in the open-circuit voltage (up to 0.65 V) and a two-fold increase in the short-circuit current density produced solar cells with a record 2.2% power conversion efficiency (PCE). This PCE is the highest reported for a Zn1-xMgxO/Cu2O heterojunction formed outside vacuum, which highlights atmospheric pressure spatial ALD as a promising technique for inexpensive and scalable fabrication of Cu2O-based photovoltaics.

Improved Heterojunction Quality in Cu2O-based Solar Cells Through the Optimization of Atmospheric Pressure Spatial Atomic Layer Deposited Zn1-xMgxO

Here we present a protocol for synthesizing Zn1-xMgxO/Cu2O heterojunctions in open-air at low temperature via atmospheric pressure spatial atomic layer deposition (AP-SALD) of Zn1-xMgxO on cuprous oxide. Such high quality conformal metal oxides can be grown on a variety of substrates including plastics by this cheap and scalable method.

Verbesserte Qualität Hetero in Cu<sub&gt; 2</subSolarzellen durch die Optimierung der Atmosphärendruck Spatial Atomic Layer&gt; O-basierte Hinterlegt<br /&gt; Zn<sub&gt; 1-x</sub&gt; Mg<sub&gt; x</sub&gt; O

Atmospheric pressure spatial atomic layer deposition (AP-SALD) was used to deposit n-type ZnO and Zn1-xMgxO thin films onto p-type thermally oxidized Cu2O ...

Radiolabeling and Quantification of Cellular Levels of Phosphoinositides by High Performance Liquid Chromatography-coupled Flow Scintillation

Phosphoinositides (PtdInsPs) are essential signaling lipids responsible for recruiting specific effectors and conferring organelles with molecular identity and function. Each of the seven PtdInsPs varies in their distribution and abundance, which are tightly regulated by specific kinases and phosphatases. The abundance of PtdInsPs can change abruptly in response to various signaling events or disturbance of the regulatory machinery. To understand how these events lead to changes in the amount of PtdInsPs and their resulting impact, it is important to quantify PtdInsP levels before and after a signaling event or between control and abnormal conditions. However, due to their low abundance and similarity, quantifying the relative amounts of each PtdInsP can be challenging. This article describes a method for quantifying PtdInsP levels by metabolically labeling cells with 3H-myo-inositol, which is incorporated into PtdInsPs. Phospholipids are then precipitated and deacylated. The resulting soluble 3H-glycero-inositides are further extracted, separated by high-performance liquid chromatography (HPLC), and detected by flow scintillation. The labeling and processing of yeast samples is described in detail, as well as the instrumental setup for the HPLC and flow scintillator. Despite losing structural information regarding acyl chain content, this method is sensitive and can be optimized to concurrently quantify all seven PtdInsPs in cells.

Phosphoinositides are signaling lipids whose relative abundance rapidly changes in response to various stimuli. This article describes a method to measure the abundance of phosphoinositides by metabolically labeling cells with 3H-myo-inositol, followed by extraction and deacylation. Extracted glycero-inositides are then separated by high-performance liquid chromatography and quantified by flow scintillation.

Radiomarkierung und Quantifizierung von Cellular Ebenen Phosphoinositide von High Performance Liquid Chromatography-gekoppelten Durchflussscintilla

Phosphoinositides (PtdInsPs) are essential signaling lipids responsible for recruiting specific effectors and conferring organelles with molecular ...

A Protocol for Electrochemical Evaluations and State of Charge Diagnostics of a Symmetric Organic Redox Flow Battery

Redox flow batteries have been considered as one of the most promising stationary energy storage solutions for improving the reliability of the power grid and deployment of renewable energy technologies. Among the many flow battery chemistries, non-aqueous flow batteries have the potential to achieve high energy density because of the broad voltage windows of non-aqueous electrolytes. However, significant technical hurdles exist currently limiting non-aqueous flow batteries to demonstrate their full potential, such as low redox concentrations, low operating currents, under-explored battery status monitoring, etc. In an attempt to address these limitations, we recently reported a non-aqueous flow battery based on a highly soluble, redox-active organic nitronyl nitroxide radical compound, 2-phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide (PTIO). This redox material exhibits an ambipolar electrochemical property, and therefore can serve as both anolyte and catholyte redox materials to form a symmetric flow battery chemistry. Moreover, we demonstrated that Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy could measure the PTIO concentrations during the PTIO flow battery cycling and offer reasonably accurate detection of the battery state of charge (SOC), as cross-validated by electron spin resonance (ESR) measurements. Herein we present a video protocol for the electrochemical evaluation and SOC diagnosis of the PTIO symmetric flow battery. With a detailed description, we experimentally demonstrated the route to achieve such purposes. This protocol aims to spark more interests and insights on the safety and reliability in the field of non-aqueous redox flow batteries.

We present the protocols for electrochemically evaluating a symmetric non-aqueous organic redox flow battery and for diagnosing its state of charge using FTIR.

Ein Protokoll für elektrochemische Auswertungen und State of Charge Diagnose eines Symmetric Organische Redox-Flow-Batterie

Redox flow batteries have been considered as one of the most promising stationary energy storage solutions for improving the reliability of the power grid ...

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and cost savings through the &#34;scaling out&#34; strategy as opposed to the traditional &#34;scaling up&#34;. Herein, we report the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid in both batch and flow modes. To effectively transfer the reaction from batch to flow mode, it is essential to first conduct the reaction in batch. As a consequence, the reaction of diphenyldiazomethane was first studied in batch as a function of temperature, reaction time, and concentration to obtain kinetic information and process parameters. The glass flow reactor set-up is described and combines two types of reaction modules with &#34;mixing&#34; and &#34;linear&#34; microstructures. Finally, the reaction of diphenyldiazomethane with p-nitrobenzoic acid was successfully conducted in the flow reactor, with up to 95% conversion of the diphenyldiazomethane in 11 min. This proof of concept reaction aims to provide insight for scientists to consider flow technology&#39;s competitiveness, sustainability, and versatility in their research.

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Flow chemistry carries environmental and economic advantages by leveraging superior mixing, heat transfer and cost benefits. Herein, we provide a blueprint to transfer chemical processes from batch to flow mode. The reaction of diphenyldiazomethane (DDM) with p-nitrobenzoic acid, conducted in batch and flow, was chosen for proof of concept.

Kontinuierlicher Fluss Chemie: Reaktion des Diphenyldiazomethane mit p- Nitrobenzoic Säure

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and ...

Synthesis of Platinum-nickel Nanowires and Optimization for Oxygen Reduction Performance

Platinum-nickel (Pt-Ni) nanowires were developed as fuel cell electrocatalysts, and were optimized for the performance and durability in the oxygen reduction reaction. Spontaneous galvanic displacement was used to deposit Pt layers onto Ni nanowire substrates. The synthesis approach produced catalysts with high specific activities and high Pt surface areas. Hydrogen annealing improved Pt and Ni mixing and specific activity. Acid leaching was used to preferentially remove Ni near the nanowire surface, and oxygen annealing was used to stabilize near-surface Ni, improving durability and minimizing Ni dissolution. These protocols detail the optimization of each post-synthesis processing step, including hydrogen annealing to 250 &#176;C, exposure to 0.1 M nitric acid, and oxygen annealing to 175 &#176;C. Through these steps, Pt-Ni nanowires produced increased activities more than an order of magnitude than Pt nanoparticles, while offering significant durability improvements. The presented protocols are based on Pt-Ni systems in the development of fuel cell catalysts. These techniques have also been used for a variety of metal combinations, and can be applied to develop catalysts for a number of electrochemical processes.

&#160; The protocol describes the synthesis and electrochemical testing of platinum-nickel nanowires. Nanowires were synthesized by the galvanic displacement of a nickel nanowire template. Post-synthesis processing, including hydrogen annealing, acid leaching, and oxygen annealing were used to optimize nanowire performance and durability in the oxygen reduction reaction.

Synthese von Platin-Nickel Nanodrähte und Optimierung für Sauerstoff Leistung

Platinum-nickel (Pt-Ni) nanowires were developed as fuel cell electrocatalysts, and were optimized for the performance and durability in the oxygen ...