离子漏斗聚焦光电离质谱仪的研制及其在大气苯系物在线监测中的应用

• Published in: 分析化学 Vol. 50; no. 10; pp. 1456 - 1464
• Main Authors: 李函蔚, 蒋吉春, 杨明, 樊志刚, 张栢茂, 田地, 花磊, 李海洋
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 吉林大学仪器科学与电气工程学院,长春130061%中国科学院大连化学物理研究所,中国科学院分离分析化学重点实验室,大连116023%大连大学环境与化学工程学院,大连116023%中国科学院大连化学物理研究所,中国科学院分离分析化学重点实验室,大连116023 2022; 中国科学院大学,北京100049
• Subjects: 光电离; 离子漏斗; 在线监测; 大气苯系物; 飞行时间质谱
• ISSN: 0253-3820
• DOI: 10.19756/j.issn.0253-3820.221209

大气苯系物具有较高的光化学反应活性和生物毒性,是最重要的大气挥发性有机污染物之一,然而其浓度低,时空变化快,对其进行实时准确的定量监测极具挑战.真空紫外光电离(VUV-PI)质谱技术是苯系物在线监测常用的分析方法,但目前常用的VUV-PI电离源无法有效利用源内产生的离子,制约了灵敏度的进一步提升.本研究设计了一台新型离子漏斗聚焦光电离源-飞行时间质谱仪(IFPI-TOFMS),通过在电离源内引入射频离子漏斗聚焦技术,将源内离子传输效率提升了26～37倍,在5 s内,对异戊二烯、苯、甲苯、苯乙烯、对二甲苯、三甲苯和柠檬烯7种化合物的检出限(LODs)分别达到34.3×10-12、7.9×10-12、7.0×10-12、9.4×10-12、7.7×10-12、10.6×10-12和13.7×10-12(V/V),并且具有2～3个量级的线性范围,线性相关系数(R2)均大于0.99.IFPI-TOFMS具有较好的稳定性,12 h连续监测的相对标准偏差(RSD)小于3％.利用所设计的IFPI-TOFMS对大连市区大气苯系物进行在线监测,结果表明,IFPI-TOFMS可在5 s内实现大气中10-12(V/V)量级苯系物的高灵敏度实时在线定量监测,在大气环境监测领域具有潜在的应用价值和广阔的发展前景.