Сотрудники лаборатории геохимии наночастиц Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН при участии французских коллег разработали новый режим разделения частиц во вращающейся спиральной колонке, который получил название «режим зонного элюирования».

Данный режим разделения может послужить основой для создания высокоэффективных гибридных методов разделения, характеризации и анализа частиц в нано- и субмикронном диапазоне размеров. Разработанный режим может быть широко востребован при проведении исследований полидисперсных образцов различной природы, в том числе образцов окружающей среды и функциональных материалов. Результаты опубликованы в высокорейтинговом международном журнале Analytical and Bioanalytical Chemistry.

Гибридные методы являются мощным инструментом для разделения, характеризации и анализа сложных полидисперсных образцов различной природы. Они основаны на сочетание методов разделения, характеризации и анализа частиц в режиме онлайн. Гибридные методы обеспечивают получение комплекса данных об исследуемых частицах за счёт одновременных характеризации и анализа. Кроме этого, применение данных методов сокращает время исследования и минимизирует ошибки, которые могут возникнуть на промежуточных этапах исследования. Следует отметить, что, несмотря на преимущества, современные гибридные методы исследования нано- и микрочастиц в суспензиях обладают существенным недостатком. Объём вводимой суспензии не должен превышать 100 мкл, чтобы избежать перегрузки системы. В свою очередь, методы, применяемые для характеризации и анализа после разделения, должны обладать высокой чувствительностью. Исходные образцы также должны быть достаточно однородными, чтобы результаты исследования были достоверны.

В настоящей работе был разработан новый режим зонного элюирования во вращающейся спиральной колонке (Рис. 1), который позволяет увеличить объём разделяемой суспензии до 2 мл и более. Режим зонного элюирования может быть успешно использован для разделения частиц различной природы в нано- и субмикронном диапазоне размеров. Зоны частиц (каждой зоне соответствуют частицы определённого размера) элюируют (выделяют) из вращающейся спиральной колонки при постоянной скорости, что позволяет соединять вращающуюся спиральную колонку с различными детекторами анализа частиц (Рис. 2).

Благодаря режиму зонного элюирования впервые вращающуюся спиральную колонку соединили онлайн с анализатором частиц. Для демонстрации возможностей режима зонного элюирования во вращающейся спиральной колонке было успешно проведено комплексное исследование частиц вулканического пепла. Показано, что размер частиц в исследуемой суспензии вулканического пепла варьировался от 190 до 1200 нм. Таким образом, продемонстрировано, что режим зонного элюирования во вращающейся спиральной колонке может послужить основой для создания гибридных методов, перспективных для исследования сложных полидисперсных образцов, например образцов окружающей среды и функциональных материалов.

Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России и РНФ.

Источник: ГЕОХИ РАН.