La spectroscopie RMN de paillasse peut analyser avec précision les huiles de pyrolyse


Une équipe de chercheurs de l’Université Aston a démontré que les spectromètres de paillasse sont capables d’analyser les bio-huiles de pyrolyse aussi bien que des spectromètres à champ élevé beaucoup plus coûteux.

Les biohuiles résultant du chauffage intense (pyrolyse) de sous-produits industriels ou agricoles sont de plus en plus considérées comme des alternatives potentielles aux combustibles fossiles. Mais la stabilité et le traitement conséquent de ces bio-huiles dépendent entièrement de leur composition ; et comme il s’agit souvent de mélanges de plusieurs dizaines, voire centaines de composés différents, l’analyse de mélanges aussi complexes n’est pas simple – ni bon marché.

Le Dr Robert Evans, maître de conférences en chimie physique à l’Université Aston, explique : « La composition de toute bio-huile pyrolytique est absolument essentielle pour une utilisation future. Par exemple, s’il y a des produits chimiques contenant de l’oxygène dans l’huile, cela la rendra plus corrosif et il sera plus instable. Nous devons donc en particulier savoir si des groupes carbonyle sont présents – là où les atomes d’oxygène et de carbone sont liés ensemble – car ceux-ci peuvent avoir un impact majeur.

L’une des principales méthodes d’analyse est la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) à champ élevé, qui donne une analyse détaillée de l’identité et de la concentration des espèces chimiques présentes dans n’importe quel échantillon. Cependant, ces grandes machines de spectrométrie RMN à champ élevé coûtent entre 600 000 et 10 millions de livres sterling et nécessitent un approvisionnement en cryogènes et solvants coûteux. On ne les trouve donc généralement que dans les plus grandes installations de recherche.

L’équipe d’Aston, dirigée par le Dr Evans, a cherché à voir si des spectromètres RMN à « faible champ » ou de paillasse pouvaient analyser suffisamment bien les huiles de pyrolyse pour produire les informations détaillées nécessaires. Les spectromètres RMN de paillasse utilisent des aimants permanents, qui ne nécessitent pas de refroidissement cryogénique, et coûtent donc beaucoup moins cher à l’achat et à l’entretien. Cependant, l’utilisation d’aimants de moindre puissance se fait au prix d’une sensibilité et d’une résolution plus faibles. Bien qu’ils puissent être utilisés comme instruments de recherche, ils sont également couramment utilisés dans les laboratoires d’enseignement.

L’étude, réalisée avec des collaborateurs de l’Université du Tennessee, a testé des huiles de pyrolyse produites à partir d’un certain nombre de plantes différentes et a comparé les résultats de spectromètres de paillasse à ceux de spectromètres à champ élevé et à d’autres méthodes d’analyse. Ils ont constaté que les estimations de la machine de paillasse se comparaient favorablement à l’analyse de titrage pour la teneur globale en carbonyle, ainsi qu’à la spectrométrie à champ élevé pour l’identification spécifique des groupes carbonyle tels que les cétones, les aldéhydes et les quinones.

Le Dr Evans a déclaré : « Malgré les limites connues des spectromètres de paillasse, une qualité très similaire des données RMN pourrait être obtenue pour ces échantillons, suffisamment pour estimer avec précision les concentrations de différentes classes d’espèces contenant du carbonyle. L’utilisation de spectromètres de paillasse permettra d’effectuer une analyse RMN de la pyrolyse. des huiles beaucoup plus simples, moins chères et plus accessibles à un plus large éventail d’utilisateurs différents. »

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

*