基于單光子電離飛行時(shí)間質(zhì)譜的樣品前處理技術(shù)研究及其在揮發(fā)性有機(jī)污染物塊速檢測中的應(yīng)用.pdf

1、近年來,便攜式單光子電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜被廣泛的應(yīng)用于環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)污染物的快速、在線檢測。但是傳統(tǒng)樣品前處理技術(shù)操作繁瑣、耗時(shí),因此如何減少樣品的前處理時(shí)間成為了研究人員的研究熱點(diǎn)之一。
　　 本課題使用實(shí)驗(yàn)室自主研制的單光子電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜作為在線分析儀器,旨在對環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)污染物進(jìn)行樣品前處理及分析方法的技術(shù)研究。自行設(shè)計(jì)并搭建了兩套分析裝置和系統(tǒng),分別實(shí)現(xiàn)了水中和大氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物的在線監(jiān)測和快速分析。

2、>　　 本課題的主要內(nèi)容及成果如下:
　　 (1)建立了一種在線衍生-膜進(jìn)樣質(zhì)譜快速檢測廢水中酚類污染物的方法。
　　 利用自主研制的膜進(jìn)樣-單光子電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀實(shí)現(xiàn)了水中四種酚類化合物苯酚、3-甲酚、2-氯酚和2,4-二氯酚的快速檢測。搭建了一個在線衍生化裝置,經(jīng)衍生化的水樣,通過膜進(jìn)樣(聚二甲基硅氧烷)法在線富集后進(jìn)樣分析,顯著提高了酚類化合物的檢測靈敏度,縮短了樣品的分析檢測時(shí)間(單個樣品的分析時(shí)間少于15

3、min)。同時(shí),由于單光子電離技術(shù)產(chǎn)生的碎片峰少,靈敏度高,譜圖解析方便,適于現(xiàn)場的快速分析檢測。經(jīng)過衍生化方法的探索(如衍生化試劑和裝置的選擇等)和實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化后(如反應(yīng)時(shí)間,pH值和乙酸酐加入量),苯酚、3-甲酚、2-氯酚和2,4-二氯酚的檢出限分別達(dá)到3、6、8、14μg L-1,線性范圍可達(dá)0.03—5mgL-1。該檢測方法的指標(biāo)達(dá)到了GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級標(biāo)準(zhǔn),是一種很有應(yīng)用前景的分析方法。
　

4、　 此外,該裝置可用于在線監(jiān)測有機(jī)反應(yīng)的進(jìn)行,有助于了解有機(jī)反應(yīng)的中間產(chǎn)物、反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)換率等信息,為實(shí)時(shí)跟蹤反應(yīng)提供了可能。
　　 (2)研制了一個便攜式氣相色譜,作為質(zhì)譜的進(jìn)樣系統(tǒng),應(yīng)用于大氣中揮發(fā)性有機(jī)物的快速分離與檢測。
　　 單光子電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜的電離源電離能量低,碎片峰少,主要依據(jù)待測物的分子離子峰定性和定量,對于復(fù)雜的實(shí)際樣品中存在的同分異構(gòu)體無法準(zhǔn)確識別。色譜法是一種高效的分離技術(shù),與質(zhì)譜聯(lián)用,可以

5、充分結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對未知物的定性和定量。因此,研制了一個便攜式氣相色譜。該氣相色譜儀采用六通閥進(jìn)樣口,氣體樣品在吸附阱內(nèi)富集后,由包裹在外壁上的加熱絲快速解析,釋放的待測物質(zhì)由載氣帶入恒溫色譜柱進(jìn)行分離,苯的最低檢測限約為250ppb。設(shè)計(jì)了新型的色譜柱加熱裝置和光離子化檢測器,該離子化檢測器包含一種自清潔系統(tǒng),可以實(shí)時(shí)的對檢測器進(jìn)行清潔,避免了傳統(tǒng)光離子化檢測器在連續(xù)工作后靈敏度下降和峰漂移等現(xiàn)象。與質(zhì)譜聯(lián)用,初步試驗(yàn)了汽油樣品