大气挥发性有机物实时在线监测的双极性质子转移反应质谱仪研制

张强领 邹雪 梁渠 张亚婷 易明建 王鸿梅 黄超群 沈成银 储焰南

引用本文: 张强领,  邹雪,  梁渠,  张亚婷,  易明建,  王鸿梅,  黄超群,  沈成银,  储焰南. 大气挥发性有机物实时在线监测的双极性质子转移反应质谱仪研制[J]. 分析化学, 2018, 46(4): 471-478. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171234 shu
Citation:  ZHANG Qiang-Ling,  ZOU Xue,  LIANG Qu,  ZHANG Ya-Ting,  YI Ming-Jian,  WANG Hong-Mei,  HUANG Chao-Qun,  SHEN Cheng-Yin,  CHU Yan-Nan. Development of Dipolar Proton Transfer Reaction Mass Spectrometer for Real-time Monitoring of Volatile Organic Compounds in Ambient Air[J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2018, 46(4): 471-478. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171234 shu

大气挥发性有机物实时在线监测的双极性质子转移反应质谱仪研制

  • 基金项目:

    本文系国家重点研发计划项目(No.2016YFC0200200)、国家自然科学基金项目(Nos.21777163,21477132,21577145)和国家科技支撑计划项目(No.2014BAC22B06)资助

摘要: 大气中挥发性有机物(VOCs)能参与光化学反应,导致臭氧和气溶胶等二次污染物的产生,实时精准地监测VOCs对于大气污染成因研究具有重要意义。在质子转移反应质谱(PTR-MS)研究基础上,本工作研制一套用于大气VOCs实时在线监测的双极性质子转移反应质谱仪(Dipolar proton transfer reaction mass spectrometer,DP-PTR-MS)。相比单一反应离子H3O+的常规PTR-MS,DP-PTR-MS中有正负3种反应离子(H3O+、OH-、(CH32COH+),可根据实际检测需要选择切换,提高定性能力,并有效扩展检测范围。其中,H3O+反应离子用于检测质子亲和势大于H2O的VOCs;OH-反应离子可与H3O+反应离子配合识别VOCs,还可用于检测CO2等无机物;(CH32COH+反应离子可在排除干扰的情况下准确检测NH3。利用6种标准气体测定DP-PTR-MS检出限和灵敏度,结果表明,DP-PTR-MS对甲苯的检出限为7×10-12V/V),对氨气的灵敏度为126.0 cps/10-9V/V)。利用DP-PTR-MS对合肥市区大气VOCs开展连续78 h实时在线监测验证实验,结果表明,DP-PTR-MS可对大气中10-12V/V)量级VOCs进行长期实时在线监测,可作为大气污染成因研究和痕量VOCs排放监测的重要工具。

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  • 收稿日期:  2017-09-06
  • 修回日期:  2017-12-28
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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