離子遷移譜新電離源研究及應用

   離子遷移譜作為一種大氣壓條件下的氣相離子分離分析技術，具有靈敏度高、響應速度快、便攜等的特點。近年來，在國土、公共安全領域的應用日益廣泛，例如已經成為爆炸物檢測、緝毒、化學戰劑現場檢測的主流技術。另外，隨著一些新型電離源的研發，離子遷移譜在生物大分子分析、工業過程有毒有害氣體和環境污染物監測等方面的應用也越來越多。 基于商品化VUV Kr 燈研制的一種新型的紫外輻射雙極離子源（Ultraviolet Radiation Ionization Source, UVRI），既可以作為高效的負離子源使用又能作為常規紫外光正離子源來使用；并將其用在離子遷移譜中。結果顯示：在負離子模式下可以實現對典型爆炸物的高效電離，如在150℃下對PETN的檢出限達到45 pg，遠遠低于相同的實驗條件下傳統的63Ni離子源對PETN的檢出限，190 pg；對該模式下電離機理進行了研究，發現該離子源形成了新型試劑離子，O3(H2O)n-，這不同于傳統63Ni離子源。在正離子模式下，可以實現對苯、甲苯和二甲苯的高效電離；檢測結果顯示，靈敏度可以分別達到63、55和50 ppbv。 設計開發了一種可在室溫條件下工作的納升電噴霧離子遷移譜儀（nanoESI-IMS）。結果顯示該nanoESI-IMS在室溫的條件下仍然可以實現對2,4-Lutidine噴霧液滴的完全去溶劑化，并且對三乙胺、三辛胺以及安非他命等樣品的檢出限均達到幾個ng?mL-1的量級。將該nanoESI-IMS用作高效液相色譜（HPLC）的檢測器，在沒有任何衍生化的條件下就可以實現對胺類混合樣品的高效分離和檢測。其中對二乙胺、三乙胺以及丁胺的線性響應范圍均達到兩個量級以上。 設計了一種用于離子遷移譜的表面離子化電離源。初步的研究結果顯示該離子源對胺類化合物具有非常高的靈敏度，例如對三乙胺的檢出線可以達到 10 pptv的量級。將該離子源用于離子遷移譜有望發展一種高靈敏、快速的胺類專用檢測儀器。 將膜萃取和氣相色譜/微分離子遷移譜聯用，實現了地下水中氯代烴污染物高靈敏度、高專一性的現場監測。該儀器實現了地下水樣品采樣和目標污染物分析檢測的“一步完成”，省去了樣品采集、運輸以及保存的麻煩。初步的現場檢測結果顯示，該儀器可以實現對現場地下水中TCE、CCl4和PCE的較準確定性和定量分析。該儀器為發展現場實時監測地下水污染物的便攜式儀器奠定了基礎。