真空紫外光电离质谱技术进展及其在快速分析中的应用

真空紫外光电离源(VUV-PI)是一种普适性的质谱软电离源,真空紫外光电离质谱谱图无碎片、易解析、灵敏度高,适合于在线快速分析。真空紫外光电离质谱根据分析对象不同可以直接采用单光子电离或添加掺杂剂实现化学电离,能实现气、液、固体分析,也可实现成像分析。该文介绍了真空紫外光电离源的电离原理、光源类型,分析了光电离质谱灵敏度的影响因素及其技术改进措施,并阐述了真空紫外光电离质谱技术在环境污染物、化工产物在线分析、国家安全分析以及生物医学分析中的相关应用研究。最后,总结了真空紫外光电离源的优缺点,并对真空紫外光电离技术在性能和应用方面的发展前景进行了展望。     

液液萃取-气相色谱-质谱法同时测定水中46种半挥发性有机物

半挥发性有机物主要包括多环芳烃类(PAHs)、邻苯二甲酸酯类(PAEs)、有机氯农药类(OCPs)和硝基苯类(NBs)等化合物,这些物质多具有致癌、致畸、致突变作用,以及内分泌干扰效应。因此,快速准确测定水中半挥发性有机物非常重要,目前国内尚无水中半挥发性有机物的检测标准。该研究从氮吹温度、水样pH值和萃取时间3个方面进行了优化,旨在建立一种液液萃取-气相色谱-质谱(LLE-GC-MS)同时测定水中46种半挥发性有机物的方法。结果表明:氮吹温度对46种半挥发性有机物的回收率影响不大,考虑回收率及浓缩效率,将氮吹温度设定为35 ℃;水样在中性环境下萃取效果好于碱性环境下的效果;萃取时间由7 min增加至10 min时,回收率也随之提高,但时间增加至15 min时,17种(占比37%)化合物回收率有所增加,29种(占比63%)化合物回收率则呈降低趋势。因此,将萃取时间设定为每次10 min。采用气相色谱-质谱仪进行检测,内标法定量。该方法在20.0~2000 μg/L范围内线性良好,相关系数(r ²)≥0.9916, 46种SVOCs检出限为0.28~16.55 ng/L,定量限为0.92~55.16 ng/L;在0.02、0.2、0.4 μg/L 3个加标水平下的平均回收率为63.6%~125%,相对标准偏差(n=6)为1.03%~17.0%。采用该方法检测了黄河流域济南段的27个地表水样品,检出的物质以PAEs和PAHs为主,2种OCPs在部分点位有检出,NBs均未检出。该方法操作简单,通用性强,准确度及精密度良好,检出限低,适用于地表水及地下水中46种半挥发性有机物的同时检测。     

气相色谱-质谱法测定环境水体中24种半挥发性有机物

采用液液萃取-气相色谱-质谱法同时测定环境水体中的24种半挥发性有机物。水样经二氯甲烷萃取,萃取液经浓缩定容后在DB-5MS毛细管色谱柱上分离,质谱中选择电子轰击离子源-选择离子监测模式,以菲-D10为内标物进行定量。24种化合物的质量浓度在一定范围内与其峰面积呈线性关系,检出限为0.03~0.28μg·L-1。加标回收率在70.1%~128%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)小于6%。实际样品分析结果表明,某地地表水和化工区水样中均检出硝基苯类、氯代苯酚类、酞酸酯类等化合物。     

气相色谱-质谱法测定水中25种挥发性有机物及其在污水厂应急溯源中的应用

采用吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定水中25种挥发性有机物的含量,并研究了其在污水厂应急溯源中的应用。25种挥发性有机物在一定的质量浓度范围内与其峰面积呈线性关系,方法的检出限(3.143s)在0.6~5.0μg·L-1之间。以空白样品为基体进行加标回收试验,所得回收率在91.6%~102%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在2.7%~4.6%之间。在一起污水厂冲击案例中,通过污水管网采样及污水样品分析,确定污染因子二氯甲烷,并根据二氯甲烷浓度变化快速锁定污染源头,确保污水厂出口水质达标。     

冷凝法甲苯回收系统性能研究与优化

基于已有典型工业挥发性有机物甲苯设计的一套冷凝法回收系统,对其进行数值模拟和优化设计。运用物性软件REFPROP对甲苯负荷及制冷系统性能进行了模拟。通过对系统的模拟计算,研究了冷却级蒸发温度、冷凝温度以及甲苯混合气体入口温度对该冷凝法甲苯回收系统的性能影响,并针对冷却级温度影响进行了经济性分析。在此基础上,提出了冷量回收的优化方案,并与原有方案进行了对比分析,为进一步优化设计提供了理论依据。优化结果表明:系统预冷级负荷降低69.6%,系统的能耗降低38.9%,COP增大61.4%,压缩机排气温度下降7.7℃。     

应用FTIR和~(13)C NMR表征制革废水处理过程的溶解性有机物特性

制革业是我国重要的工业门类,年废水排放量2亿t以上。制革废水中油脂、皮屑、胶原蛋白等大分子有机物含量较高,同时兼具高盐、高碱、高负荷的特点,已被相关部门列为重点监控的工业污染源。在制革废水的处理方面,不仅要关注进出水的水质参数,同时也要监测废水处理过程污染物的转化规律,以便为废水处理工艺的优化和废水处理设备的研发提供基本数据。溶解性有机物(DOM)广泛存在于各类水体中,是表征废水理化性质和净化程度的重要参数。目前,对于制革废水处理过程DOM性质的研究尚很欠缺。以此为切入点,采用元素分析、热重分析、红外光谱和核磁共振表征制革废水不同处理工段的DOM样品。研究发现:制革废水处理时间的延长导致DOM中C元素含量升高,H/C原子比先增加后降低,说明大分子有机物首先被分解为小分子链状结构,最终存在于水体的是极难降解的终极结构组分。DOM脂肪族化合物和蛋白组分的热解发生在第二阶段(110~530℃),第三阶段(530~800℃)主要完成芳环的降解或C—C键的断裂。废水原水DOM主要含有—OH,—NH2,CO等官能团,FTIR图谱证明了废水处理中后期高聚合度芳香族物质的存在,这是微生物新陈代谢作用的结果。DOM中烷基C含量先增加后减少,含量最大值(25.25%)出现在二级生化池;芳香C含量的最小值(28.28%)出现在二级生化池,而后迅速上升,暗示了废水处理过程含C官能团种类和数量的交替变化规律。对制革废水DOM性质的跟踪识别有助于从总体上推断污染物的净化机制。     

MoO2@氮掺杂碳复合物的制备及其降解有机污染物

以多巴胺、钼酸铵、碳酸氢铵为原料，通过一步煅烧法合成一种 MoO₂@氮掺杂碳复合物(MoO₂@CN)，并利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)等对其进行表征。以卡马西平(CBZ)为目标污染物，以过一硫酸氢钾(PMS)为氧化剂，在温度为25 ℃、pH为6.5的条件下，MoO₂@CN/PMS在12 min内对CBZ的去除率达99.2%，与商用MoO₂相比，其表观速率常数k_obs(0.393 min^-1)是商用MoO₂(0.016 4 min^-1)的24.0倍，这主要是由于制备的MoO₂@CN比商用MoO₂具有更好的电子传输能力以及更大的比表面积。MoO₂@CN在 pH为 2.5~10.5时均能有效降解 CBZ，而且对大多数染料、酚类化合物、抗生素等多种污染物均具有良好的降解性能。此外，MoO₂@CN/PMS在60 min内对CBZ的总有机碳(TOC)去除率高达74.0%。电子顺磁共振波谱(EPR)和自由基猝灭实验显示MoO₂@CN/PMS体系中主要起作用是硫酸根自由基(SO₄^·-)和羟基自由基(·OH)。更有意思的是，在Fe²⁺/PMS体系加入MoO₂@CN后，其催化降解CBZ的性能显著增强，k_obs(1.25 min^-1)是单独Fe²⁺/PMS体系(0.079 7 min^-1)的15.7倍，这主要归因于MoO₂@CN的引入加快了Fe³⁺到Fe²⁺的转变，导致更多·OH的生成。     

硫化镉复合光催化剂在模拟有机污染物体系中光催化制氢研究

太阳能光催化分解水制氢是太阳能制氢的最佳途径之一.选择CdS为敏化剂,制备了可见光响应的CdS复合钛酸纳米管光催化剂.以所制备的光催化剂在不同模拟有机污染物中的光催化产氢活性进行研究,对有机物浓度、pH值等反应参数进行了考察,并对其产氢机理进行了分析.研究发现各类有机物中,甲酸溶液中产氢量活性最高.分别考察了10%、2...     

顶空/气相色谱-质谱法分析方便面印刷包装材料中挥发性有机物

利用顶空/气相色谱-质谱(HS/GC-MS)联用法对袋装方便面印刷包装材料中7种挥发性有机物(异丙醇、乙酸乙酯、苯、乙酸丁酯、乙苯、间/对二甲苯、邻二甲苯)进行了检测分析.优化的实验参数为:平衡温度80℃,平衡时间40 min.本方法线性关系良好,7种挥发性有机物的相关系数均大于0.9991,检出限为0.004～0.0...     

热脱附-气相色谱质谱分析热环境下汽车沙发释放的挥发性有机物

汽车沙发部件在热环境中,会释放出许多挥发性有机物(VOC),污染环境,危害人体健康.本研究将汽车沙发放置在2 m3特制塑料采样袋中,在热环境下释放挥发性有机物,然后以Tenax管富集有机物,用热脱附-气相色谱质谱进行分析.结果表明:汽车沙发在热环境状态下,挥发出大量有机物,共定性检测出49种挥发性有机物(VOC),包括...