Py-FimsおよびPy-FDMSによる鶏肥料、バイオオイル、およびCharの高速熱分解III分析による鶏の肥料のバイオオイルへの変換

鶏の肥料の高速熱分解により、次の3つの画分が生成されました。バイオオイル画分I、バイオオイル画分II、およびCHAR。以前の調査では、キュリーポイント熱分解-GASクロマトグラフィー/質量分析（CPPY-FDMS）によって4つの材料のそれぞれを分析しました。この記事の目的は、同じ鶏の肥料と高速熱分解によって由来する3つの画分の分析について報告することです。現在、3つの画分を特徴付けるために、熱分解フィールドイオン化質量分析（PY-FIMS）を使用しました。さらに、2つのバイオオイル材料を、熱分解フィールド脱着質量分析（PY-FDMS）によって分析しました。Py-FimとPy-FDMSの両方を使用すると、CPPY-GC/MSよりも大幅に広い質量範囲にわたって信号が生成されたため、各材料でかなり多くの成分を特定することができました。質量スペクトルで同定された個々の化合物は、次の12の化合物クラスに分類されました。（a）低分子量化合物（<m/z 62）。（b）炭水化物;（c）フェノール +リグニンモノマー;（d）リグニン二量体;（e）n-アルキルベンゼン;（f）nヘテロサイクリックス;（g）N-Fatty酸;（h）n-alkanes;（i）alkenes;（j）ステロール;（k）n-ジオールおよび（l）高分子量化合物（> m/z 562）。特に興味深いのは、2つのバイオオイルの半分近くを構成する2つのバイオオイルの低分子重量化合物の存在量が多いことでした。これらの化合物の中で顕著なのは、水、アンモニア、酢酸、アセトアミド、プロピルラジカル、ホルムアミド、シアン化水素でした。2つのバイオオイル間の主な定量的違いは、2つの質量分析法によって分析されたように、バイオオイル断面IIよりも低濃度の低分子重量化合物、炭水化物、およびN-ヘテロサイクリックスが含まれていたことでしたが、リグニン二量体、n-アルキルベンゼンおよび脂肪族（n-Fatty酸、n-アルカン、アルケン、およびn-ジオール）が豊富でした。特に興味深いのは、ピラゾール、ピラゾリン、置換ピロール、ピリジン、置換ピリジン、置換されたメトキサゾール、置換ピラジン、インドール、置換吸入などの2つのバイオオイルのN-ヘテロサイクリックスでした。4つの材料すべての脂肪酸は、N-C（9）からN-C（33）、N-C（9）からN-C（40）、C（10：1）からC（40：1）までのアルケン、およびN-Cのディオル（7）N-C（29）。鶏の肥料、バイオオイル画分I、およびそれぞれ、それぞれコレステロール、エチルコレストリエン、エルゴステロール、エチルコレステン、エチルコレステロール、ベータシトステロールを含む約4％ステロールが含まれていました。py-fimsによって特定された総材料の半定量的推定値は次のとおりでした。鶏肥料：61.1％;バイオオイル画分I：81.3％;バイオオイル画分II：78.6％;CHAR：61.3％;Py-fdmsは次のとおりでした。バイオオイル画分I：65.4％。バイオオイル画分II：70.0％。

Fast pyrolysis of chicken manure produced the following three fractions: bio-oil Fraction I, bio-oil Fraction II, and a char. In a previous investigation we analyzed each of the four materials by curie-point pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (CpPy-FDMS). The objective of this article is to report on the analyses of the same chicken manure and the three fractions derived from it by fast pyrolysis. We now used pyrolysis-field ionization mass spectrometry (Py-FIMS) to characterize the three fractions. In addition, the two bio-oil materials were analyzed by pyrolysis-field desorption mass spectrometry (Py-FDMS). The use of both Py-FIMS and Py-FDMS produced signals over significantly wider mass ranges than did CpPy-GC/MS, and so allowed us to identify considerably larger numbers of constituents in each material. Individual compounds identified in the mass spectra were classified into the following twelve compound classes: (a) low molecular weight compounds (< m/z 62); (b) carbohydrates; (c) phenols + lignin monomers; (d) lignin dimers; (e) n-alkylbenzenes; (f) N-heterocyclics; (g) n-fatty acids; (h) n-alkanes; (i) alkenes; (j) sterols; (k) n-diols and (l) high molecular weight compounds (> m/z 562). Of special interest were the high abundances of low-molecular weight compounds in the two bio-oils which constituted close to one half of the two bio-oils. Prominent among these compounds were water, ammonia, acetic acid, acetamide, propyl radical, formamide and hydrogen cyanide. The main quantitative differences between the two bio-oils was that bio-oil Fraction I, as analyzed by the two mass spectrometric methods, contained lower concentrations of low-molecular weight compounds, carbohydrates, and N-heterocyclics than bio-oil Fraction II but was richer in lignin dimers, n-alkylbenzenes and aliphatics (n-fatty acids, n-alkanes, alkenes, and n-diols). Of special interest were the N-heterocyclics in the two bio-oils such as pyrazole, pyrazoline, substituted pyrroles, pyridine and substituted pyridines, substituted methoxazole, substituted pyrazines, indole and substituted indoles. Fatty acids in all four materials ranged from n-C(9) to n-C(33), alkanes from n-C(9) to n-C(40), alkenes from C(10:1) to C(40:1) and diols from n-C(7) to n-C(29). The chicken manure, bio-oil Fraction I, and char each contained about 4% sterols with cholesterol, ethylcholestriene, ergosterol, ethylcholestene, ethylcholesterol and beta -sitosterol as major components. Semi-quantitative estimates of the total materials identified by Py-FIMS were: chicken manure: 61.1%; bio-oil Fraction I: 81.3%; bio-oil Fraction II: 78.6%; char: 61.3%; and by Py-FDMS were: bio-oil Fraction I: 65.4%; bio-oil Fraction II: 70.0%.