评估和优化FTIR光谱法,以量化市政废水污泥中PHA的产生
Bo Deng1, Lingfen Rao2, Lucia Rodriguez-Freire1
1John A. Reif, Jr. Department of Civil & Environmental Engineering, New Jersey Institute of Technology, 07102 Newark, NJ, United States.
Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy
|February 16, 2024
概括
富里埃变换红外光谱法 (FTIR) 在微生物混合培养 (MMC) 中有效量化聚酸 (PHA). 这种方法为分析废水污泥等复杂矩阵中的生物聚合物提供了一个有希望的替代方案.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 聚合物科学 聚合物科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 聚酸酸 (PHA) 是微生物产生的可生物降解生物聚合物,为基于化石燃料的塑料提供了可持续的替代品.
- 微生物混合培养 (MMC),如废水污泥,由于它们的弹性和成本效益,越来越多地被用于PHA生产.
- 在复杂的MMC矩阵中精确量化PHA仍然是一个重大挑战,阻碍了广泛应用.
研究的目的:
- 评估富里埃变换红外光谱法 (FTIR) 作为在MMC系统中量化PHA的可靠方法.
- 为了在复杂的生物样本中比较PHA提取和测量的不同分析技术和溶剂.
- 为了验证FTIR方法与已建立的技术,如气色谱-质谱 (GC/MS).
主要方法:
- 使用商业上可用的PHA/PHB标准与和二甲溶剂.
- 在FTIR分析中采用KBr卡和液体电池方法.
- 与气体染色学质谱学 (GC/MS) 相比,验证了FTIR结果,并对12个废水处理厂样本进行了测试.
主要成果:
- FTIR光谱学,特别是使用液体细胞方法和作为溶剂,证明了在复杂矩阵中PHA量化有前途.
- 在使用开发的FTIR方法测试的废水生物质样本中,PHA含量在3.42%至1.22% (w/w) 之间.
- 在测试的标准中,PHB和的标准组合产生了最好的结果.
结论:
- FTIR光谱法,特别是使用液体细胞技术,是在具有挑战性的MMC环境中量化PHA的可行和有前途的方法.
- 这些发现支持使用FTIR来有效地表征废水污泥中的生物聚合物,从而促进其工业应用.
- 本研究通过提供强大的分析方法来解决基于MMC的PHA生产中的一个关键瓶.
