VOCs質譜儀(秒測)

期货配资是怎么回事 www.763595.live 高端秒測大氣VOCs質子反應質譜儀探測系統

(型號:DP-PTR-KC MS 3500)


一、DP-PTR-MS背景
       質子轉移反應質譜(Proton transfer reaction mass spectrometry, PTR-MS)是早期發展起來的一種實時在線監測揮發性有機物(volatile organic compound, VOC)的質譜技術。與常規技術相比,具有測量速度快(可實時在線監測)、高靈敏(檢測濃度pptv量級)、濃度的自定量測量(不需要定標)等特點,在環境科學、食品安全、醫學診斷、生物學、公共安全等研究領域已發揮重要作用。
       通過多年的PTR-MS研究發現,單一的H3O+反應離子也存在一定的不足之處,如:定性能力有限,并且只能檢測質子親和勢大于水的有機物。所以奧地利商用的PTR-MS也開始發展以H3O+反應離子為主,以NO+、O2+反應離子為輔的多反應離子PTR-MS,然而,這些可選的離子均是通過切換不同氣體放電制備的,所以各種反應離子間切換需要較長時間,不便于外場即時使用。
       科創中光公司聯合中科院發明了一種基于雙極性質子轉移反應質譜(dipolar proton transfer reaction mass spectrometry, DP-PTR-MS)新原理的痕量VOCs實時在線監測質譜儀,它包括離子源、反應管、極性切換的質譜系統、真空系統等,它通過單一的水蒸氣實現制備正負兩種離子,可以通過正負離子快速切換檢測,實現VOCs雙極性準確識別。DP-PTR-MS除了雙極性檢測識別優勢外,同時具備檢測下限低(pptv量級)、響應速度快(~1s)、自定量測量(無需定標)、軟電離(混合物測量干擾少)、線性范圍寬(pptv~ppmv濃度范圍)、甚至檢測無機物(如CO2、SO2等)等優勢,可在環境領域發揮更加重要的作用。

二、DP-PTR-MS原理
       DP-PTR-MS原理:利用單一的水蒸氣放電離子源制備的母體離子H3O+和OH-與進樣口吸入的有機物M進行質子轉移反應或質子反轉移反應,使得每種有機物M被離子化為單一的MH+或(M-H)-離子,再通過質譜對各種離子質荷比和強度進行測量,從而實現對有機物分子量和濃度的雙極性檢測。

三、雙極性質子轉移反應質譜在線監測系統總體方案
       雙極性質子轉移反應質譜(DP-PTR-MS),主要包括放電離子源、離子-分子反應管、過渡腔、質譜腔和質譜探測系統、真空泵組以及進樣管路等。DP-PTR-MS系統可制備,標配包括H3O+和OH-(★專利技術)等多種反應離子,實現對大氣VOC的在線監測。配備鉑絲催化裝置對空氣中有機物進行去除,容易獲得系統的背景信號。

四、多反應離子制備和檢測方案
       1、H3O+反應離子檢測VOC方案:即常規質子轉移反應質譜(PTR-MS)方案,通過水蒸氣在離子源內放電,利用電場提取H3O+進入離子-分子反應管后,與VOC發生質子轉移反應(H3O++VOC—>VOCH++H2O),將VOC變成質子化的VOC:VOCH+,最后通過四極桿質譜對反應離子H3O+和產物離子VOCH+進行檢測,得到產物離子的質荷比信息,以及離子強度信息,通過PTR-MS濃度計算原理即可計算出VOC濃度。
       2、OH-反應離子檢測VOC方案(★專利技術):即質子反轉移反應質譜(PER-MS)方案,該方案是中科院和科創中光聯合研究開發并取得國家發明專利,通過水蒸氣在離子源內放電,利用反向電場提取OH-反應離子進入離子-分子反應管后與VOC發生質子反轉移反應(OH-+VOC—>[VOC-H]-+H2O)將VOC變成去質子化的VOC:[VOC-H]-,最后通過負反應離子工作模式下的四極桿質譜對反應離子OH-和產物離子[VOC-H]-進行檢測,得到產物離子的質荷比信息,以及離子強度信息。OH-負反應離子工作模式可以與H3O+正反應離子工作模式進行檢測對比,提高檢測結果的可信度。(Portable型號不包含OH-離子)。


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