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

HFCAS OpenIR

	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
其他题名	Development of Dipolar Proton Transfer Reaction Mass Spectrometer for Real-time Monitoring of Volatile Organic Compounds in Ambient Air
	张强领 1; 邹雪1 ; 梁渠 1; 张亚婷 1; 易明建 2; 王鸿梅 1; 黄超群1 ; 沈成银1 ; 储焰南1
	2018
发表期刊	分析化学
ISSN	0253-3820
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 masss pectrometer,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126.0cps/10-9(V/V)。利用DP-PTR-MS对合肥市区大气VOCs开展连续78h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。
其他摘要	Volatile organic compounds(VOCs)in ambient air can participate in photochemical reactions,which lead to the generation of secondary pollutants such as ozone and aerosol.So real-time and accurate monitoring of atmospheric VOCs plays an important role in the study of the causes of air pollution.On the basis of proton transfer reaction mass spectrometry(PTR-MS)research,a novel dipolar proton transfer reaction mass spectrometer(DP-PTR-MS)for real-time and on-line monitoring atmospheric VOCs was developed.Compared with the conventional PTR-MS with one kind of reagent ion H 3O+,DP-PTR-MS had three kinds of reagent ions H 3O+,OH-,(CH)2COH+,which could be switched according to the actual detection need.So DP-PTR-MS can improve the qualitative ability and expand the detection range effectively.The reagent ion H 3O+can be used for detecting VOCs whose proton affinities are greater than that of H 2O.The reagent ion OH-can be used to identify VOCs cooperating with the reagent ion H 3O+,and can also be used for detecting some inorganic substances such as CO 2.The reagent ion(CH 3)2COH+can be used for accurately detecting NH 3 under interference elimination circumstances.The limit of detection(LOD)and sensitivity of DP-PTR-MS were measured by using six kinds of standard gases.The results showed that the LOD for detecting toluene was 7×10-12(V/V)and the sensitivity for detecting ammonia has reached 126 cps/10-9(V/V).The ambient air in Hefei city was on-line and real-time monitored for continuous 78 hours with DP-PTR-MS.The results showed that the newly developed DP-PTR-MS could be used for long-term and real-time monitoring atmospheric VOCs with the concentration of 10-12(V/V)level.DP-PTR-MS is an important tool for the study of the causes of atmospheric pollution and the monitoring of trace VOCs emissions.
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
收录类别	CSCD
语种	中文
CSCD记录号	CSCD:6224582
引用统计	被引频次：5[CSCD] [CSCD记录]
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.hfcas.ac.cn:8080/handle/334002/57427
专题	中国科学院合肥物质科学研究院
作者单位	1.中国科学院合肥物质科学研究院,医学物理与技术中心 2.中国科学院合肥物质科学研究院,医学物理与技术中心 3.中国科学院合肥物质科学研究院,医学物理与技术中心 4.中国科学院合肥物质科学研究院,医学物理与技术中心 5.安徽省环境科学研究院大气环境研究所 6.中国科学院安徽光学精密机械研究所 7.中国科学院合肥物质科学研究院,医学物理与技术中心 8.中国科学院合肥物质科学研究院,医学物理与技术中心 9.中国科学院合肥物质科学研究院,医学物理与技术中心
第一作者单位	医学物理与技术中心
推荐引用方式 GB/T 7714	张强领,邹雪,梁渠,等. 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,2018,046.
APA	张强领.,邹雪.,梁渠.,张亚婷.,易明建.,...&储焰南.(2018).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.分析化学,046.
MLA	张强领,et al."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".分析化学 046(2018).