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

• 作者: 储焰南 张亚婷 张强领 易明建 梁渠 沈成银 王鸿梅 邹雪 黄超群
• 来源期刊: 分析化学
• 关键词: 双极性质子转移反应质谱 挥发性有机物 实时 在线监测
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 仪器装置与实验技术
• 页码范围: 471-478
• 页数: 8页
• 字数: 5753字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11895/j.issn.0253-3820.171234

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-、(CH3)2COH+),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;(CH3)2COH+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7×10-12(V/V),对氨气的灵敏度为126.0 cps/10-9(V/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10-12(V/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.