酮类有机物放电离子淌度谱研究

离子淌度谱是一种快速检测痕量挥发性有机物的高灵敏方法。在放电离子源离子淌度谱装置上,研究了八种酮类有机物的离子淌度谱。实验测量了各种离子的约化迁移率,其中丙酮、正丁酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、环己酮、苯乙酮的实验结果与前人63Ni放射源离子淌度谱相一致,而甲基异丙基酮、4-甲基-2-戊酮、环戊酮单体和二聚体离子的约化迁移率则是首次报道。实验测量的约化迁移率与离子质量线性相关,获得的对酮类有机物检测灵敏度在ng·L-1量级。     

挥发性有机物同分异构体光电离-离子迁移谱检测研究

自行研制的紫外光电离-离子迁移谱装置,对碳链异构、官能团异构和官能团位置异构的11种同分异构体挥发性有机物进行了实验研究,结果表明,这些有机同分异构体能够在离子迁移谱中实现分离。得到了11种挥发性有机物离子的约化迁移率,对实验所研究的同分异构体而言,迁移率大小符合以下规律:直链<分支<环状,一级<二级<三级,对位<间位<邻位,醇类<酮类<芳香类。实验中用指数稀释法对11种样品进行了定量分析,利用该方法得到装置检测限达到ppb～ppm量级。其中对丙醛、叔丁醇、乙苯、乙醚等同分异构体的光电离离子迁移谱研究均为首次报道。     

离子淌度谱和SIMPLISMA用于痕量有机化合物的检测

离子淌度谱(IMS)是检测痕量挥发性有机化合物的灵敏方法。SIMPLISMA(simpletouseinteractiveselfmodelingmixtureanalysis)是一种自模型曲线分辨方法。文章将SIMPLISMA用于DMMP,DIMP和DEMP的IMS检测和数据的处理。这些化合物的IMS谱数据经SIMPLISMA处理后,可以提取出IMS的谱特征,并去除大部分噪声的影响。经SIMPLISMA提取的IMS谱可被用于其他计算,如曲线分辨和模式识别等。     

痕量挥发性有机物的高场不对称波形离子迁移谱研究

高场不对称波形离子迁移谱(high-field asymmetric waveform ion mobility spectrometry,FAIMS)技术是一种快速、高灵敏的痕量物质检测技术.利用自制的高场不对称波形离子迁移谱仪分别对丙酮、苯和甲苯样品进行了检测,结果表明三种挥发性物质在谱图中的分离效果优于传统离子迁...     

混合载气高场不对称波形离子迁移谱中He‐N2 比例对挥发性有机物混叠峰分离的影响研究

载气混合是提高高场不对称波形离子迁移谱（FAIMS）离子分离能力的一个重要方法,在生物大分子质谱研究领域已得到广泛应用,但缺乏在环境小分子领域的研究。选取挥发性有机物（VOCs）中芳香烃、醇、烷烃、酸、酮类中的五种物质（邻二甲苯、异丁醇、正己烷、乙酸、丙酮）为研究对象,研究了混合气体中He-N₂比例对VOCs中单体-二聚体离子混叠峰峰位置、分离度及总离子通过率的影响。实验结果表明,随着FAIMS载气中He比例的增加,5种VOCs中单体及二聚体离子峰峰位置发生偏移,且单体峰与二聚体峰偏移程度不同,单体峰偏移量先增加后减少,而二聚体峰峰位置偏移量逐渐增加;随着FAIMS载气中He比例的增加,五种VOCs离子混叠峰的分离度逐渐增加并趋于饱和,邻二甲苯、异丁醇、正己烷、乙酸、丙酮5种样品的混叠峰分离度达到饱和时对应He比例分别是：20%,30%,10%,40%和20%;随着FAIMS载气中He比例的增加,邻二甲苯、异丁醇、正己烷、丙酮的离子信号强度无明显变化,乙酸的离子信号强度下降明显。该研究为提高FAIMS对环境小分子的分离能力提供了一种可行的方法。同时,也验证了高电场下布朗定律在小分子离子应用上的有效性。     

高效节能挥发性有机物去除的实验研究

建立了空气中挥发性有机物去除的实验与测量系统,以甲醛、甲苯等为研究对象,分别进行了大量系统实验研究。结果表明,该实验装置对不同工况下甲醛的去除效果最好,一次去除率高达99％,氨次之,甲苯最低,采用空气循环处理或改进VOCs去除装置可大幅提高去除率。     

离子迁移谱在生物医学中的应用介绍

概述了离子迁移谱的特点及其工作原理,给出了离子迁移谱技术应用领域,并对该技术在生物医学领域中的应用及其最新进展进行了阐述,最后通过对研究结果进行分析,得出结论:离子迁移谱在生物医学这一领域正逐步吸引越来越多的科学家的兴趣,具有重要的应用价值和发展前景。     

空气中挥发性有机物的光谱学在线监测技术

挥发性有机物(VOCs)是一类危害极为严重的大气污染物,其在线监测技术对于环境保护具有重要的意义。迄今为止,没有任何一种技术能够满足对所有VOCs进行监测的需求。分析了非色散红外方法、傅里叶变换红外光谱、光学差分吸收光谱、激光光谱等可以对VOCs进行在线监测的光谱学方法的特点和现状,并与VOCs的标准检测方法进行了比较,重点分析了调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术的发展现状及趋势。     

吹脱捕集气相色谱-质谱法测定挥发性有机物条件优化

讨论了吹脱捕集气相色谱-质谱法测定挥发性有机物条件及其优化。     

基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器

为了实现在狭窄环境中对挥发性有机物进行有效探测,本文提出了一种基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器。该传感器是由一段单模光纤与一段长度约为130μm的空芯光纤相连,其中空芯光纤内嵌厚度约15μm的聚二甲基硅氧烷薄膜,通过组合最终得到的传感器的尺寸仅为150μm。单模光纤、空芯光纤和聚二甲基硅氧烷薄膜一起组成法布里-珀罗腔干涉仪。聚二甲基硅氧烷薄膜吸收挥发性有机物气体时会引起其自身的体积膨胀使得法布里-珀罗的腔长发生变化从而导致干涉波长发生漂移。实验结果表明：首先,所提出基于探针结构的光纤挥发性有机物传感器在0～9000 ppm异丙醇浓度测量范围内的灵敏度为2.0 pm/ppm,当光谱仪的最小分辨率为0.02 nm时,传感器对挥发性有机物的检测下限为10 ppm。其次,该传感器还表现出较好的稳定性和重复性,在30 min的稳定性测试实验中,该传感器的实际测量误差范围为±30 ppm,说明具有较好的稳定性。三次重复性实验也验证了该传感器具有较好的重复性。最后,该传感器的响应时间小于42 s,说明具有较快的响应速度。总体来说,该传感器在检测挥发性有机物方面具有较高的灵敏度和较低的检测下限,具...     

一种新颖的在线监测仪器--离子流动光谱仪

离子流动光谱仪（IMS）体积小，重量轻，耗能少，价格便宜，灵敏度高，适用范围广，能用于在线分析，是一种前景广阔的监测仪器。但有关的报道在国内却很少，本文介绍了它的基本原理、仪器构造、特点，局限性以及与色谱和质谱的连用，向小型化发展的方向。从德国光谱化学与应用光谱学研究所在此方面所作的工作讨论了离子流动光谱仪在爆炸物监控、化学武器鉴定、毒品稽查以及在线工业分析和环境监测中的应用。     

Ion Mobility Spectrometry: Principles and Applications

Abstract

General principles are reviewed for ion mobility spectrometry including new methods for ion separation through field dependent mobilities in strong electric fields with high frequency asymmetric waveform. Additionally, recent advances in the instrumentation for the characterization of ion mobilities in air at ambient pressure are described and critically reviewed. Advances in instrumentation, understanding of principles of measurements by IMS, and the development of hyphenated technologies have resulted in an increase in the number of applications in recent years.     

Recent Developments in Ion Mobility Spectrometry

Abstract

The general principles and technical implementations of traditional time-of-flight ion mobility spectrometers and analyzers with field-dependent mobilities were reviewed in our last article in this journal. Recent advances in instrumentation and new applications since 2006 are highlighted in this review. In addition to traditional applications as military chemical-agent detectors, ion mobility techniques have become popular for different purposes. Though ion mobility spectrometry was solely used as vapor sensor in the past decades, further developments in ionization techniques (especially electrospray ionization) now permit its routine use for the analysis of liquid samples. The coupling of ion mobility spectrometry with selective sample preparation techniques such as molecular-imprinted polymers, coupling with chromatographic techniques, the use of dopants, and application of selective ionization sources has led to an expanded number of applications in industrial and environmental analysis with complex sample matrices due to an improved selectivity in comparison with traditional stand-alone spectrometers. Furthermore, new developments in hyphenated techniques, especially ion mobility–mass spectrometry couplings, has resulted in an increased number of new applications for the analysis of biomolecules and pharmaceutical samples and in clinical diagnostics.     

Separation of Ions from Volatile Organic Compounds Using High-Field Asymmetric Waveform Ion Mobility Spectrometry-Mass Spectrometer

对高场非对称波形离子迁移谱-质谱联用(FAIMS-MS)进行了分析. FAIMS将离子从气态的挥发性有机化合物中分离出来. 采用真空紫外灯离子源在常压下对样品进行电离,紫外灯发射的光子能量为10.6 eV,波长116.5 nm. 迁移区由两块平行的金属平板电极构成,尺寸为10 mm×8 mm ×0.5 mm. 采用频率1 MHz、电压峰值1.36 kV、占空比30%的高场非对称方波电压,对丙酮、丁酮和两者混合物进行FAIMS-MS实验. 质谱结果表明,离子和中性分子之间存在分子离子反应,同时在丙酮和丁酮的混合物中有质子转移. 调节补偿电压从-30～10 V以0.1 V的步长扫描,实现了在质谱仪之前进行离子分离的功能.     

化学计量的氧化钠团簇阳离子结构的离子迁移质谱法研究

本文通过离子迁移质谱法研究了氧化钠团簇阳离子(Na_nO_m⁺,n≤11)的稳定结构. 质谱结果表明化学计量组成Na(Na₂O)_(n-1)/2⁺ (n=3、5、7、9和11)系列是稳定的,并且NaO(Na₂O)_(n-1)/2⁺ (n=5、7、9和11)系列作为二级稳定系列. 为了获得这些团簇离子的结构,通过离子迁移率测量实验测定离子和氦缓冲气体之间的碰撞截面. 同时计算了这些组合物优化结构的理论碰撞截面. 结果表明,Na(Na₂O)_(n-1)/2⁺和NaO(Na₂O)_(n-1)/2⁺的结构除了n=9之外,其它具有相似结构框架. Na(Na₂O)_(n-1)/2⁺所有的化合键位于钠和氧之间. 另一方面,NaO(Na₂O)_(n-1)/2⁺中除了Na-O键之外,还存在一个O-O氧键,表明NaO(Na₂O)_(n-1)/2⁺具有过氧化物离子(O₂^2-)作为Na(Na₂O)_(n-1)/2⁺的氧化物离子(O^2-) 的替代物. Na(Na₂O)_(n-1)/2⁺和NaO(Na₂O)_(n-1)/2⁺两种稳定系列都是闭壳组合物. 这些闭壳特征对氧化钠簇阳离子的稳定性具有强烈影响.     

CHCl3电子吸附速率常数的离子迁移谱

利用电晕放电离子迁移谱, 使用高纯氮气作为载气和迁移气体, 研究了电场强度在200～500 V/cm变化时CHCl₃的解离电子吸附速率常数, 得到样品所对应的电子吸附速率常数为1.26×10^-8～8.24×10^-9 cm³/(molecules s)．利用该装置测量了固定电场下,样品的电子吸附速率常数与样品浓度之间的关系．此外利用所获得的离子迁移谱图得到了不同电场强度下Cl^-与CHCl₃之间的离子分子反应速率常数.