
新型磁場(chǎng)增強(qiáng)的光電子電離與光電子電離復(fù)合電離源研究獲新進(jìn)展
離子源是質(zhì)譜、色譜、離子遷移譜等檢測(cè)儀器的關(guān)鍵部件。近年來(lái),新型電離源的研究成為熱點(diǎn)之一。單光子電離源SPI由于體積小,無(wú)碎片等優(yōu)點(diǎn)成為研究熱點(diǎn)之一;但是受波長(zhǎng)限制主要應(yīng)用于電離能低于11.8eV的有機(jī)物的電離,對(duì)高電離能的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物無(wú)能為力。為此,人們利用激光或同步輻射作為VUV光源,然而這些光源具有體積較大、昂貴、維護(hù)困難等缺點(diǎn),僅限于實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)研究,難以推廣應(yīng)用。
中科院大連化學(xué)物理研究所李海洋研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)基于光電效應(yīng),利用商用的射頻VUV燈作為光源,成功研制了一種可以快速切換的高效的新型磁場(chǎng)增強(qiáng)的光電子碰撞電離(MEPEI)和單光子電離(SPI)復(fù)合電離源。將該復(fù)合電離源與飛行時(shí)間質(zhì)譜結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)難電離的無(wú)機(jī)化合物進(jìn)行了分析檢測(cè),產(chǎn)物離子無(wú)碎片,便于復(fù)雜樣品的譜圖解析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用800G的永久磁鐵,可以使SO2、SF6、O2和N2的離子信號(hào)強(qiáng)度增加2個(gè)量級(jí);同時(shí)對(duì)SPI的電離源的電離效率提高了2-3個(gè)量級(jí)。對(duì)苯和SO2的檢測(cè)靈敏度為80 ppbv和750 ppbv;用該電離源實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜混合無(wú)機(jī)物的在線(xiàn)監(jiān)測(cè),并成功用于PVC熱裂解產(chǎn)物的在線(xiàn)分析、高壓絕緣開(kāi)關(guān)中SF6放電過(guò)程中的中間產(chǎn)物分析。另外,該電離源在在線(xiàn)分析復(fù)雜的二噁英前生體方面具有廣闊的應(yīng)用前景。該成果已經(jīng)刊登在美國(guó)化學(xué)會(huì)(Analytical Chemistry)上(http://pubs.acs.org/doi/pdfplus/10.1021/ac201791n)。
本次發(fā)表的成果是在前期研制開(kāi)發(fā)的新型雙極性電離源(UVRI)(Anal. Chem. 2010, 82:4151-7)和SPI與CI復(fù)合電離源基礎(chǔ)上(Anal. Chem. 2011,83:5309-16)的又一次突破性進(jìn)展。