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中科院提出質子提取反應質譜PTR-MS新技術

時間:2014-11-17 點擊數:5971

導讀:一直以來,以質子轉移反應質譜(PTR-MS)為代表的在線質譜技術在環境等領域發揮著重要作用,為痕量揮發性有機物(VOC)的快速定量檢測提供了高靈敏技術手段,然而以H3O+為反應離子的PTR-MS技術檢測不了無機化合物。為解決這個問題,近期,科學院合肥物質科學研究院提出質子提取反應質譜(PER-MS)新技術,實現了對痕量有機和無機化合物的同時監測。


  長期以來,以質子轉移反應質譜(PTR-MS)為代表的在線質譜技術,在環境、生物、醫療健康、公共安全等領域發揮著重要作用,為痕量揮發性有機物(VOC)的快速定量檢測提供了高靈敏技術手段。PTR-MS的工作原理是通過反應離子H3O+與被測物質VOC之間的質子轉移反應,將VOC轉化為(VOC)H+,從而實現VOC的離子化和后續的質譜探測。早在2008年,光譜質譜研究室科研人員研制了我國臺PTR-MS儀器,并在上率先將該技術用于炸藥、醫療器械溶劑/殺菌劑殘留以及易制毒品的快速檢測,研究室儲焰南研究員受邀編寫了Mass Spectrometry Handbook(John Wiley & Sons, 2012)中的PTR-MS章節。但是,由于H3O+與無機化合物幾乎不發生反應,因此,以H3O+為反應離子的PTR-MS技術檢測不了無機化物。  

       為了解決這個問題,光譜質譜研究室科研人員另辟新徑,成功制備了負離子OH-,利用反應離子OH-與VOC之間的質子反方向轉移反應,即質子提取反應(PER),將被測物質VOC轉化為(VOC-H)-,從而實現VOC的離子化和后續的質譜探測;重要的是,OH-可以與無機化合物例如CO2發生反應,將無機物轉化為離子例如CO2OH-。因此,新發展的以OH-作為反應離子的質子提取反應質譜PER-MS,不但能檢測有機物,而且也可以檢測無機物。

該項研究提出的PER-MS技術,不但豐富了在線質譜內容,而且也為痕量有機/無機物的同時檢測,提供了一種新手段。相關技術已經申報了發明。

 

      此項研究工作發表在《質譜雜志》(International Journal of Mass Spectrometry)上。
 

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