采用旋流雾室改善ICP-AES和ICP-AFS分析性能的研究

ICP分析的样品引入方式至今仍以液体气溶胶为主。最常用的这类装置为气动式雾化器与雾室的组合体。目前商品化的ICP-AES、ICP-AFS和ICP-MS仪器系统均为同心玻璃雾化器或交叉雾化器或Babington高盐雾化器与锥形雾室或双管(Scott型)雾室结合。样品气溶胶的雾滴粒度分布及单位时间内进入等离子体的分析物质量,是直接影响ICP分析的元素检出限及分析精密度的重要因素。由气动雾化器产生的第一级样品气溶胶通常具有一个宽的雾滴粒度分布。而适应于ICP分析的气溶胶雾滴则要求细且均匀,以保证     

7种生物碱在不同粒径卷烟主流烟气气溶胶中的分布研究

建立了烟气气溶胶中7种生物碱的气相色谱-质谱(GC-MS)测定方法,并采用电子低压撞击器(ELPI)分12级捕集烟气气溶胶粒相物,研究了卷烟主流烟气气溶胶中7种生物碱含量和浓度的粒径分布。捕集的气溶胶样品加入氢氧化钠溶液和二氯甲烷进行碱法提取,提取液经DB-5MS弹性毛细管柱分离,选择离子监测模式测定,内标法定量。结果表明:该法检测主流烟气气溶胶中7种生物碱的相对标准偏差(RSD)为2.1%~6.4%,检出限为0.39~14.84 ng/cig,加标回收率为85.5%~124.8%。7种生物碱主要分布于0.144~0.722μm的中等粒径气溶胶粒相物中,在粒径0.431μm的粒相物中含量最高,与捕集的粒相物质量分布一致。7种生物碱在不同粒径气溶胶粒相物中的浓度基本趋于一致,其浓度随气溶胶粒径的分布无特异性。     

一种新型的用于ICP-AES的氢化物元素和非氢化物元素同时分析的氢化物发生-雾化装置的研究

本文提出了一种新型的用于氢化物元素和非氢化物元素同时分析的氢化物发生-雾化装置。在装置中,用一个同心玻璃雾化器将待测的样品溶液雾化,细雾滴形成气溶胶,较大液滴被收集在一个玻璃槽中。硼氢化钾溶液用蠕动泵从玻璃槽底部送入,与收集的样品溶液混合并发生化学反应,产生挥发性的共价氢化物。生成的气态氢化物和样品气溶胶以及载气一起进入等离子体,因而可以进行氢化物元素和非氢化物元素的同时测定。砷、秘、锑、硒和蹄的检出限分别为0.0075, 0.0006, 0.008, 0.003, 0.002wg/ml。比传统的气动雾化方法得到的检出限好20-30倍,而对非氢化物元素,检出限可与双筒雾室雾化法相当。     

卷烟主流烟气气溶胶中酚类物质的粒径分布研究

为研究酚类物质在卷烟主流烟气气溶胶中的粒径分布,采用单通道吸烟机-电子低压撞击器(ELPI),通过12级聚酯薄膜捕集烟气气溶胶粒相物,采用超高效液相色谱-荧光检测方法测定了14种酚类在不同粒径气溶胶中的分布。实验结果表明,本方法捕集得到气溶胶粒相物质量的相对标准偏差小于10%,具有较好的稳定性;超高效液相色谱-荧光检测方法测定14种酚类的线性相关系数R2均大于0.9959,检出限低于1.2 ng/cig,回收率在80.1%~115.0%之间,方法简单快速,准确可靠。采用本方法研究了卷烟主流烟气气溶胶中14种酚类物质含量和浓度的粒径分布,发现除了4-乙基愈创木酚在捕集的气溶胶中未检出外,其它13种酚类物质在不同粒径气溶胶粒相物中的含量分布随粒径增加呈现先增加后减小的趋势,与粒相物质量分布一致,并主要集中在中等粒径(0.261~0.722μm)的粒相物中,在粒径0.431μm的粒相物中含量最高;不同酚类物质在不同粒径气溶胶中的浓度分布趋势有差异,苯酚和单取代苯酚类的浓度分布有特异性,其浓度随着粒径增加呈现先增加后减小的趋势,在中等粒径的粒相物中(0.261~0.722μm)浓度最高;苯二酚类和单取代苯二酚的浓度在0.144~1.166μm的粒相物中分布无明显差异,二取代苯酚类的浓度随着粒径的变化无明显差异。     

单颗粒气溶胶质谱仪串联热稀释器在线测量单个气溶胶颗粒的挥发性

颗粒挥发性可以影响颗粒在大气中的寿命,对大气颗粒物中二次气溶胶的形成机制研究有一定的参考价值。以往研究测量颗粒挥发性采用的是热熔蚀器,其活性炭吸附器一旦老化后,在较高温度下可能会释放出活性炭,造成测量失真。本研究针对热熔蚀器的上述缺点,以稀释器替代活性炭吸附器部分,与单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)连接,建立了一种在线分析单个气溶胶颗粒挥发性的测量方法。气溶胶颗粒分别通过两个通道进入SPAMS分析颗粒信息。通道1,气溶胶颗粒由管路进入加热器,被加热至不同的温度,颗粒挥发产生的气体和挥发后的颗粒内核进入稀释器部分,利用干净干燥冷的稀释气对加热挥发后的气体和颗粒进行稀释,使颗粒温度降低并短时间内不与气体发生冷凝,最后进入SPAMS进行检测。通道2为单独硅胶管,其长度与通道1相同,气溶胶颗粒通过通道2直接进入SPAMS检测。通过对比通道1和通道2获得的颗粒信息(粒径、数目和质谱信息等),得到气溶胶颗粒在不同温度下的挥发性。实验室用标准物质进行评估测试,结果表明,采用稀释器可以避免活性炭吸附器使用时间变长而失效,防止挥发性物质冷凝回到颗粒中。应用本方法初步测定了广州市春季气溶胶的挥发性,表明春季气溶胶多为高度挥发性和中度挥发性物质。     

二次有机气溶胶的水相形成研究

二次有机气溶胶是大气颗粒物中的主要成分,对大气环境、气候以及人类健康等有重要影响。近年来的研究表明,水相形成二次有机气溶胶与传统气相形成二次有机气溶胶对二次有机气溶胶的贡献相当,且能够解释用传统气相形成方法无法解释的野外观测与模型模拟以及野外观测与室内烟雾箱模拟二次有机气溶胶在颗粒大小、分布、浓度以及老化程度等方面的差异,因而成为研究的热点。本综述重点介绍了目前大气中二次有机气溶胶水相形成的实验室研究,包括黑暗条件下的非自由基反应(水合、缩醛/半缩醛、醇醛缩合和催化反应)和光照条件下的自由基反应。同时,对二次有机气溶胶水相形成研究的发展方向进行了展望。     

电感耦合等离子体质谱在大气气溶胶化学元素浓度及粒径分布研究中的应用

利用过滤法和级联撞击采样器采集大气气溶胶样品，采用电感耦合等离子体质谱分析方法测定了其中约50种元素的浓度及其粒径分布，得到了当地大气气溶胶的总质量浓度、粒度分布及其分布类型，计算了各元素在不同粒径上的富集因子。结果表明：当地大气气溶胶分布呈现双模态，主要来源于地壳元素，并且集中在大于2.1μm粗模态。     

气溶胶粒子通过填充柱的保留时间分布测定

采用亚微米单分散聚苯乙烯球形硬气溶胶粒子和脉冲进样技术,测定了气溶胶粒子通过无规则石英砂填充柱的保留时间分布,从保留时间分布曲线得到了气溶胶粒子在填充柱中的平均保留时间和穿透率.研究了平均保留时间和穿透率与流体流速、填充柱的长度、填料粒度和气溶胶粒子大小之间的关系.研究发现,流速越大,保留时间分布曲线越尖锐,流速越小,保留时间分布曲线越平坦;气溶胶粒子的穿透率随着柱长的增加而降低,随流速、气溶胶粒子粒径和石英砂颗粒大小的减小而减小;平均保留时间随柱长增加而增大,随流速增大而减小,随气溶胶粒子粒径减小而减小,而与石英砂颗粒大小几乎无关.     

高效液相色谱-串联质谱法分析硫酸特布他林雾化气溶胶含量及空气动力学粒径分布EI北大核心CSCD

建立了一种高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法测定雾化吸入装置中硫酸特布他林雾化液气溶胶含量和分析空气动力学粒径分布情况的方法。确定50%甲醇水为最优提取溶剂。采用BEH C18色谱柱分离,0.1%甲酸水和乙腈为流动相进行等度洗脱,分析时间为2 min,正离子模式下多反应监测模式测定。采用该方法对雾化5 min和25 min气溶胶的平均药物浓度和空气动力学粒径分布进行了分析。结果显示,硫酸特布他林在0.5~600 ng/mL范围内线性关系良好(r>0.999),定量限为0.5 ng/mL;硫酸特布他林日内及日间相对标准偏差(RSD)分别为0.3%~4.5%和0.8%~4.8%。雾化气溶胶的平均提取回收率为98.5%,RSD为2.6%。抽气采集法下雾化5 min和25 min气溶胶的平均药物含量分别为15.8和15.9 mg/m^(3),总体RSD为2.5%,撞击器采集法下雾化5 min和25 min时的平均药物含量分别为16.2和16.8 mg/m^(3),平均质量中值空气动力学粒径(MMAD)分别为2.32和2.28μm。本方法用于硫酸特布他林雾化气溶胶的浓度测定和空气动力学粒径分布分析,在吸入装置中雾化5 min后药物浓度即达到均一。随着雾化时间延长,雾化装置内硫酸特布他林雾化气溶胶的空气动力学粒径分布相对稳定。     

挥发性和半挥发性有机物向二次有机气溶胶转化的机制*

从近20年二次有机气溶胶形成机制的研究成果可发现,挥发性和半挥发性有机物转化为二次有机气溶胶的主要物理化学过程可概述为光化学氧化机制、成核过程、凝结和气/粒分配机制以及非均相反应机制。本文系统总结了这些物理化学反应的发生过程及其影响因素,重点阐述了异戊二烯和甲苯同系物的光氧化机制,总结了二次有机气溶胶气/粒分配的两种理论--吸收机制和吸附机制,评述了发生在颗粒相上的非均相反应对二次有机气溶胶形成的重要作用。最后,对二次有机气溶胶形成机制研究的发展方向进行了展望。