[发明专利]使用金属催化剂的SP3取代的碳电极TOC分析

说明书

实施方案提供了用于将有机碳氧化的方法，所述方法包括：在总有机碳分析仪的反应室中引入包含有机碳的流体样品，其中所述反应室包括电化学电池，并且其中所述电化学电池包含掺杂有导电性提高组合物的SP3取代的固体碳电极；使用发电机向所述SP3取代的碳电极施加正电势，所述正电势足以将在所述流体样品中的有机物氧化以产生碳酸酯和部分氧化的有机物；在向所述SP3取代的碳电极施加所述正电势之前或基本上同时，在所述反应室中引入至少一种包含金属催化剂的酸试剂，以将所述碳酸酯和所述部分氧化的物种转化为二氧化碳；和使用至少一个检测器检测通过所述氧化产生的所述二氧化碳。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年7月29日提交的、题目为“使用金属催化剂的SP3取代的碳电极TOC分析”的美国实用专利申请号15/663,732的优先权，其内容通过引用结合在本文中。

背景

本申请总体上涉及在水性样品中的碳分析技术，并且更具体涉及在所述样品中的总有机碳(TOC)的测量。

在许多应用中，例如在提供饮用水的城市中，以及在许多其他行业如制药、化学和其他制造领域中，保证水的纯度是至关重要的。水中有机化合物的存在可以暗示过滤和/或其他组件和系统的故障，如果保持不进行检查，这可能会损害昂贵的工业系统，影响产品质量，对公众健康不利，并且甚至影响利润率。例如，如果存在有机物，则饮用水质量将会劣化。在有机污染的存在下，形成有毒致癌物如三卤代甲烷的倾向增加。因此，检测在水样品中的有机污染物的存在和浓度是重要的。TOC分析是在纯净水中的有机分子或污染物的水平的量度，并且通常用作水质的非特异性指标。

简要概述

总而言之，一个实施方案提供了一种用于将有机碳氧化的方法，所述方法包括：在总有机碳分析仪的反应室中引入包含有机碳的流体样品，其中所述反应室包括电化学电池，并且其中所述电化学电池包括：掺杂有导电性提高组合物的SP3取代的固体碳电极；使用发电机向所述SP3取代的碳电极施加正电势，所述正电势足以将在所述流体样品中的有机物氧化以产生碳酸酯和部分氧化的有机物；在向所述SP3取代的碳电极施加所述正电势之前或基本上同时在所述反应室中引入至少一种包含金属催化剂的酸试剂，以将所述碳酸酯和所述部分氧化的物种转化为二氧化碳；和使用至少一个检测器检测通过所述氧化产生的所述二氧化碳。

一个实施方案提供了一种总有机碳分析仪，所述总有机碳分析仪包括：外壳，所述外壳包括：反应室，其中所述反应室包括电化学电池，并且其中所述电化学电池包含掺杂有导电性提高组合物的SP3取代的碳电极；和至少一个检测器；所述总有机碳分析仪被配置成：在所述反应室中接收包含有机碳的流体样品；向所述SP3取代的碳电极施加正电势，所述正电势足以将在所述流体样品中的有机物氧化以产生碳酸酯和部分氧化的有机物；在向所述SP3取代的碳电极施加所述正电势之前或基本上同时在所述反应室中引入至少一种包含金属催化剂的酸试剂，以将所述碳酸酯和所述部分氧化的物种转化为二氧化碳；和使用所述至少一个检测器检测通过所述氧化产生的所述二氧化碳。

一个实施方案提供了一种用于分析在样品中的总有机碳的产品，所述产品包括：储存代码的储存设备，所述代码可通过处理器执行并且包括：将包含有机碳的流体样品引入至反应室中的代码，其中所述反应室包括电化学电池，并且其中所述电化学电池包含掺杂有导电性提高组合物的SP3取代的碳电极；向所述SP3取代的碳电极施加正电势的代码，所述正电势足以将在所述流体样品中的有机物氧化以产生碳酸酯和部分氧化的有机物；在向所述SP3取代的碳电极施加所述正电势之前或基本上同时在所述反应室中引入至少一种包含金属催化剂的酸试剂的代码，以将所述碳酸酯和所述部分氧化的物种转化为二氧化碳；和检测通过所述氧化产生的所述二氧化碳的代码。

前面是概述，并且因此可以含有详情的简化、概括和省略；因此，本领域技术人员将理解概述仅为说明性的并且并非意在以任何方式限制。

为了更好地理解实施方案连同它们的其他和另外的特征和优点，参考以下结合附图的描述。本发明的范围将在所附权利要求中指出。