以硫化氢、硫醇和硫醚为代表的挥发性还原态化合物(RSCs)是垃圾填埋场释放的具有恶臭气味的有毒有害物质,目前对其测量主要靠气袋采样和富集后实验室GC-PFD分析。本项目拟用新型的VUVPE离子源,结合存储式离子迁移谱技术,发展一种快速测量RSCs等的新方法,灵敏度达到50-100 ppt,分析时间小于30s。在此基础上,设计含有Na2CO3的气体洗涤进样器,消除大气中SO2、水汽、NOx对测量的干扰,建立一种连续测量大气中痕量RSCs的装置,应用于典型垃圾场附近RSCs的溯源和动态分析,为详细研究RSCs的释放机理和条件,提供高时间分辨数据和快速有效的测量方法。本项目建立的测量RSCs的高灵敏检测器,也可作为GC的检测器,GC-IMS的联用可以进行二维分离分析,在含硫化物的环境分析、食品农残分析以及化学毒剂的快速测量中发挥作用。
Reduced Sulfur Compounds;Ion Mobility Spectrometry;On-site Detection;Trace Analysis;VUV Ionization Source
垃圾填埋场释放的以硫化氢、硫醇和硫醚为代表的挥发性还原态硫化物(Reduced Sulfur Compounds,RSCs)是具有恶臭气味的有毒有害物质,建立快速测量RSCs的方法是环境分析的技术难点和研究热点之一。我们基于新型的紫外光DANP电离源,结合实验室发展的存储式离子迁移谱技术,建立了一种快速测量RSCs的新方法。首先,发展了一种新型的基于紫外光电离的掺杂剂辅助非放射性电离源(DANP),并对DANP电离源的掺杂剂种类、掺杂剂浓度和VUV灯参数进行优化,此外还发展了一种可快速切换反应离子的DANP电离源;根据离子散聚模型对迁移谱中的离子传输行为进行研究,提出离子斩切的三区理论并设计了存储式离子迁移迁移谱技术,改善了还原态硫化物检测的分辨率和检测灵敏度;考察温度和湿度对RSCs检测的影响,结合定量环进样和Nafion除湿技术,建立了模拟大气环境中H2S的测量方法及其定量曲线,实现了大气中ppt量级H2S的准确检测;搭建了RSCs快速测量原理样机。期间,在国际期刊以英文形式发表研究论文6篇,其中4篇发表在美国化学会杂志Analytical Chemistry。本项目培养博士研究生3名,3名即将在2014年毕业。