基于离子化方法的高灵敏VOC质谱仪研制

20220426

水利、环境和公共设施管理业

怀柔科学城成果落地

北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会

挥发性有机物（VOCs）是指常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物，与自然环境和人类活动具有密切关系。近年来，VOCs的检测技术引起了科学界和产业界的广泛关注，VOCs的高灵敏在线检测在环境、医疗、安全等诸多领域均有重要应用。在环境监测领域，VOCs不仅本身作为一次污染物危害人体健康，其光化学反应还会导致大气颗粒物和臭氧的生成，是这些二次污染物的主要前体物。目前，VOCs污染已成为我国现阶段大气污染防治的一项重要工作。质谱方法是检测挥发性有机物的主要方法之一，决定质谱检测灵敏度的关键要素是离子源的离子化效率。课题利用具有自主知识产权的低气压真空紫外光电离方法和激发态二氯甲烷诱导的缔合电离方法研制了高灵敏挥发性有机物离子阱质谱仪样机一台，质谱的分辨m/Δm达到738，检测限达0.5pptv，仪器可用于环境、工业和安检等多个领域；并开发了国产化的磁增强射频激发真空紫外光源，该光源可用于科学研究和工业生产；课题研发期间发表SCI论文6篇，其中有关激发态二氯甲烷诱导缔合电离方法的研究结果发表于国际分析类顶级期刊Analytical Chemistry, 2019, 91(9), 5605–5612；申请发明专利5项和实用新型专利3项；培养质谱检测方面博士研究生4人和硕士研究生1人，为我国环境检测仪器的发展做出了一定贡献。